JP2020512351A - 発酵ブロスから１，３−ブタンジオールを取得するためのプロセスおよびシステム - Google Patents

発酵ブロスから１，３−ブタンジオールを取得するためのプロセスおよびシステム Download PDF

Info

Publication number
JP2020512351A
JP2020512351A JP2019553067A JP2019553067A JP2020512351A JP 2020512351 A JP2020512351 A JP 2020512351A JP 2019553067 A JP2019553067 A JP 2019553067A JP 2019553067 A JP2019553067 A JP 2019553067A JP 2020512351 A JP2020512351 A JP 2020512351A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ppm
derived
bio
biogenic
product stream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019553067A
Other languages
English (en)
Inventor
ジュリア カンドゥリナ，
ジュリア カンドゥリナ，
レイチェル ダイアン パチェコ，
レイチェル ダイアン パチェコ，
ラウリ ハンヌンポイカ スオミネン，
ラウリ ハンヌンポイカ スオミネン，
レイナー ウェイジェスター，
レイナー ウェイジェスター，
Original Assignee
ジェノマティカ， インコーポレイテッド
ジェノマティカ， インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ジェノマティカ， インコーポレイテッド, ジェノマティカ， インコーポレイテッド filed Critical ジェノマティカ， インコーポレイテッド
Publication of JP2020512351A publication Critical patent/JP2020512351A/ja
Priority to JP2022153589A priority Critical patent/JP2022173383A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/74—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C07C29/76—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
    • C07C29/80—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by distillation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/36—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving ionic interaction
    • B01D15/361—Ion-exchange
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/10—Vacuum distillation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/143—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column by two or more of a fractionation, separation or rectification step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/74—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C07C29/94—Use of additives, e.g. for stabilisation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2202/00—Details concerning evaporation, distillation or condensation
    • B01D2202/20—Use of an ionic liquid in the separation process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C31/00—Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C31/18—Polyhydroxylic acyclic alcohols
    • C07C31/20—Dihydroxylic alcohols
    • C07C31/207—1,4-Butanediol; 1,3-Butanediol; 1,2-Butanediol; 2,3-Butanediol

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

生物由来１，３−ブタンジオール組成物およびそのような生物由来１，３−ブタンジオール組成物を生成するためのシステムおよび方法が本明細書において提供される。一つの局面では、生物由来１，３−ブチレングリコール（１，３−ＢＧ）が本明細書に提供され、それにより生物由来１，３−ＢＧは、３−ヒドロキシ−ブタナール、４−ヒドロキシ−２−ブタノン、４−（３−ヒドロキシブトキシ）ブタン−２−オン、４−（（４−ヒドロキシブタン−２−イル）オキシ）−ブタン−２−オン、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオールまたは２，３−ブタンジオールから選択される、検出可能なレベルの１つまたは複数の化合物を含む。

Description

関連出願との相互参照
本出願は、「Ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｏｂｔａｉｎｉｎｇ １，３−Ｂｕｔａｎｅｄｉｏｌ ｆｒｏｍ Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｂｒｏｔｈｓ」という表題の２０１７年３月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／４８０，２７０号に対する利益を主張し、その全体の内容が本明細書に参考として援用される。
以下の仮出願および国際出願を参照し、これらの出願は参照によりその全体が本明細書に組み込まれるものとする：（１）２０１７年３月３１日に出願された「３−ＨＹＤＲＯＸＹＢＵＴＹＲＹＬ−ＣＯＡ ＤＥＨＹＤＲＯＧＥＮＡＳＥ ＶＡＲＩＡＮＴＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＵＳＥ」と題する米国特許仮出願第６２／４８０，２０８号（代理人整理番号１２９５６−４０９−８８８）；（２）２０１７年３月３１日に出願された「ＡＬＤＥＨＹＤＥ ＤＥＨＹＤＲＯＧＥＮＡＳＥ ＶＡＲＩＡＮＴＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＵＳＥ」と題する米国特許仮出願第６２／４８０，１９４号（代理人整理番号１２９５６−４０８−８８８）；（３）本出願と同日付けで出願された「３−ＨＹＤＲＯＸＹＢＵＴＹＲＹＬ−ＣＯＡ ＤＥＨＹＤＲＯＧＥＮＡＳＥ ＶＡＲＩＡＮＴＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＵＳＥ」と題する、国際特許出願第＿号（代理人整理番号１２９５６−４０９−２２８）；および（４）本出願と同日付けで出願された「ＡＬＤＥＨＹＤＥ ＤＥＨＹＤＲＯＧＥＮＡＳＥ ＶＡＲＩＡＮＴＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＵＳＥ」と題する国際特許出願第＿号（代理人整理番号１２９５６−４０８−２２８）。
本開示は、生合成方法によって生成される組成物、ならびにそのような組成物を生成するための方法およびシステムに全般的に関する。
１，３−ＢＧ（ＢＧ、１，３−ブタンジオール、１，３−ＢＤＯ、１３−ＢＤＯ、１，３−ブチレングリコール、またはブチレングリコールと称されることもある）は四炭素ジオールであり、従来は化学プロセスにおいて石油由来アセチレンからその水和を介して生成されている（「ｐｅｔｒｏ−ＢＧ」）。次いで、得られたアセトアルデヒドを３−ヒドロキシブチルアルデヒドに変換し、続いてこれを還元して１，３−ＢＧを形成する。１，３−ＢＧは、例えば、食品香味剤のための有機溶媒として、ならびにポリウレタンおよびポリエステル樹脂を生成するための試薬として、多くの産業プロセスで使用されている。１，３−ＢＧは、一般に低毒性で低刺激な性質のため、化粧料産業におけるさらなる使用も見出される。本明細書では、１，３−ＢＧは、無臭の化粧料グレード成分として特に有用である。
化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ、ならびに化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧを生成および保管するための方法が、化粧料産業で利用可能であるが、化粧料および食品の用途のための生物由来１，３−ＢＧ（「ｂｉｏ−ＢＧ」）、ならびにそのようなｂｉｏ−ＢＧを生成するための方法およびシステムが依然として必要とされている。
一つの局面では、生物由来１，３−ブチレングリコール（１，３−ＢＧ）が本明細書に提供され、それにより生物由来１，３−ＢＧは、３−ヒドロキシ−ブタナール、４−ヒドロキシ−２−ブタノン、４−（３−ヒドロキシブトキシ）ブタン−２−オン、４−（（４−ヒドロキシブタン−２−イル）オキシ）−ブタン−２−オン、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオールまたは２，３−ブタンジオールから選択される、検出可能なレベルの１つまたは複数の化合物を含む。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、検出可能なレベルの３−ヒドロキシ−ブタナール、４−ヒドロキシ−２−ブタノン、４−（３−ヒドロキシブトキシ）ブタン−２−オンまたは４−（（４−ヒドロキシブタン−２−イル）オキシ）−ブタン−２−オンを含む。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、３−ヒドロキシ−ブタナール、４−ヒドロキシ−２−ブタノン、４−（３−ヒドロキシブトキシ）ブタン−２−オンまたは４−（（４−ヒドロキシブタン−２−イル）オキシ）−ブタン−２−オンから選択される、ｐｅｔｒｏ−ＢＧよりも高レベルの１つまたは複数の化合物を含む。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧのキラル純度は、９５％もしくはそれより高い、９６％もしくはそれより高い、９７％もしくはそれより高い、９８％もしくはそれより高い、９９．０％もしくはそれより高い、９９．１％もしくはそれより高い、９９．２％もしくはそれより高い、９９．３％もしくはそれより高い、９９．４％もしくはそれより高い、９９．５％もしくはそれより高い、９９．６％もしくはそれより高い、９９．７％もしくはそれより高い、９９．８％もしくはそれより高い、または９９．９％もしくはそれより高い。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、９９．０％もしくはそれより高い、９９．１％もしくはそれより高い、９９．２％もしくはそれより高い、９９．３％もしくはそれより高い、９９．４％もしくはそれより高い、９９．５％もしくはそれより高い、９９．６％もしくはそれより高い、９９．７％もしくはそれより高い、９９．８％もしくはそれより高い、または９９．９％もしくはそれより高い化学純度を有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、Ｓ−鏡像異性体よりも多くのＲ−鏡像異性体を有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、９５％またはそれより高いキラル純度および９９．０％またはそれより高い化学純度を有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、９９．０％またはそれより高いキラル純度および９９．０％またはそれより高い化学純度を有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、９９．５％またはそれより高いキラル純度および９９．０％またはそれより高い化学純度を有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、産業グレードまたは化粧料グレードである。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、５ｐｐｍもしくはそれより高い、１０ｐｐｍもしくはそれより高い、２０ｐｐｍもしくはそれより高い、３０ｐｐｍもしくはそれより高い、４０ｐｐｍもしくはそれより高い、５０ｐｐｍもしくはそれより高い、１００ｐｐｍもしくはそれより高い、２００ｐｐｍもしくはそれより高い、３００ｐｐｍもしくはそれより高い、４００ｐｐｍもしくはそれより高い、５００ｐｐｍもしくはそれより高い、６００ｐｐｍもしくはそれより高い、７００ｐｐｍもしくはそれより高い、８００ｐｐｍもしくはそれより高い、９００ｐｐｍもしくはそれより高い、１，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、１，５００ｐｐｍもしくはそれより高い、または２，０００ｐｐｍもしくはそれより高いレベルの前記化合物を含む。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、図３または図４による質量スペクトルによって特徴付けられる検出可能なレベルの化合物を含む。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、０．９７から０．９９の間の相対保持時間で溶出するピークとしてＧＣ−ＭＳクロマトグラムにおいて検出可能な化合物を含み、ここで、１，３−ＢＧの相対保持時間が１．０である。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、０．９４から０．９６の間の相対保持時間で溶出するピークとしてＧＣ−ＭＳクロマトグラムにおいて検出可能な化合物を含み、ここで、１，３−ＢＧの相対保持時間が１．０である。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、０．８から０．９５の間の相対保持時間で溶出するピークとしてＧＣ−ＭＳクロマトグラムにおいて検出可能な、ｐｅｔｒｏ−ＢＧの検出可能なレベルの１つまたは複数の混入物質を含まず、ここで、１，３−ＢＧの相対保持時間が１．０である。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、０．８から０．９５の間の相対保持時間で溶出するピークとしてＧＣ−ＭＳクロマトグラムにおいて検出可能な、ｐｅｔｒｏ−ＢＧの少なくとも２倍、少なくとも３倍、少なくとも４倍、少なくとも５倍、少なくとも６倍、少なくとも７倍、少なくとも８倍、少なくとも９倍、または少なくとも１０倍低いレベルの１つまたは複数の混入物質を含み、ここで、１，３−ＢＧの相対保持時間が１．０である。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧの化学純度は、９９％またはそれより高く、重質物の総レベルが０．８％またはそれ未満であり、軽質物の総レベルが０．２％またはそれ未満である。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧの２２０ｎｍから２６０ｎｍの間のＵＶ吸光度は、ｐｅｔｒｏ−ＢＧのＵＶ吸光度より少なくとも２倍、少なくとも３倍、少なくとも４倍、少なくとも５倍、少なくとも６倍、少なくとも７倍、少なくとも８倍、少なくとも９倍、または少なくとも１０倍低い。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、検出可能なレベルの１−４−（４−メチル−１，３−ジオキサン−２−イル）プロパン−２−オンを含まない。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、ｐｅｔｒｏ−ＢＧより、少なくとも２倍、少なくとも３倍、少なくとも４倍、少なくとも５倍、少なくとも６倍、少なくとも７倍、少なくとも８倍、少なくとも９倍、または少なくとも１０倍低いレベルの１−４−（４−メチル−１，３−ジオキサン−２−イル）プロパン−２−オンを含む。
一部の実施形態では、検出可能なレベルは、ガスクロマトグラフィー連動質量分析または液体クロマトグラフィー連動質量分析によって分析される。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、５５％またはそれより高いキラル純度を有する。
一つの局面では、生物由来１，３−ＢＧを精製する方法であって、（ａ）第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を第１のカラム蒸留手順に供して、第１の高沸点物質流として生物由来１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する材料を除去して、第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成するステップと；（ｂ）前記第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を第２のカラム蒸留手順に供して、生物由来１，３−ＢＧよりも低い沸点を有する材料を除去して、第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成するステップと；（ｃ）前記第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を第３のカラム蒸留手順に供して、第２の高沸点物質流として生物由来１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する材料を除去して、精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物を生成するステップとを含む方法が本明細書に提供される。
一部の実施形態では、方法は、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物を脱水カラム蒸留手順に供して、生物由来１，３−ＢＧよりも低い沸点を有する材料を前記粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物から除去して、（ａ）の前記第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成するステップをさらに含む。
一部の実施形態では、方法は、粗製生物由来１，３−ＢＧを洗練イオン交換に供して、（ａ）の前記第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成するステップをさらに含む。
一部の実施形態では、精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物は、３−ヒドロキシ−ブタナール、４−ヒドロキシ−２−ブタノン、４−（３−ヒドロキシブトキシ）ブタン−２−オン、４−（（４−ヒドロキシブタン−２−イル）オキシ）−ブタン−２−オン、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオールおよび２，３−ブタンジオールからなる群から選択される、検出可能なレベルの１つまたは複数の化合物を含む。
一部の実施形態では、精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物は、１−４−（４−メチル−１，３−ジオキサン−２−イル）プロパン−２−オンを検出可能なレベルで含まない、または低レベルでしか含まない。
一部の実施形態では、方法は、（ａ）、（ｂ）、または（ｃ）のいずれか１つの前または後に、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流に塩基を添加するステップをさらに含む。
一部の実施形態では、塩基は、（ａ）の後で前記生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流に添加される。
一部の実施形態では、方法は、（ａ）、（ｂ）、または（ｃ）のいずれか１つの前または後に、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を、水素添加反応で処理するステップをさらに含む。
一部の実施形態では、第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流は、（ｂ）を行う前に水素添加反応で処理される。
一部の実施形態では、水素添加反応によって、前記第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流中の３−ヒドロキシ−ブタナールまたは４−ヒドロキシ−２−ブタノンの濃度が、５０％もしくはそれより多く、６０％もしくはそれより多く、７０％もしくはそれより多く、８０％もしくはそれより多く、９０％もしくはそれより多く、または９５％もしくはそれより多く減少する。
一部の実施形態では、水素添加反応によって、前記第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流の２７０ｎｍまたは２２０ｎｍにおけるＵＶ吸光度が、５０％もしくはそれより多く、６０％もしくはそれより多く、７０％もしくはそれより多く、８０％もしくはそれより多く、９０％もしくはそれより多く、または９５％もしくはそれより多く減少する。
一部の実施形態では、精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物が、前記第３のカラム蒸留手順の蒸留物として収集される。
一部の実施形態では、方法は、前記第３のカラム蒸留手順の蒸留物を活性炭と接触させて、前記精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物を生成することをさらに含む。
一部の実施形態では、方法は、ステップ（ｃ）を行う前に、前記第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を活性炭と接触させるステップをさらに含む。
一部の実施形態では、活性炭との前記接触によって、前記第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流中の３−ヒドロキシ−ブタナールまたは４−ヒドロキシ−２−ブタノンの濃度が、５０％もしくはそれより多く、６０％もしくはそれより多く、７０％もしくはそれより多く、８０％もしくはそれより多く、９０％もしくはそれより多く、または９５％もしくはそれより多く減少する。
一部の実施形態では、方法は、ステップ（ｃ）を行う前に、前記第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ４）と接触させるステップをさらに含む。
一部の実施形態では、ＮａＢＨ４との前記接触によって、前記第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流の２７０ｎｍまたは２２０ｎｍにおけるＵＶ吸光度が、５０％もしくはそれより多く、６０％もしくはそれより多く、７０％もしくはそれより多く、８０％もしくはそれより多く、９０％もしくはそれより多く、または９５％もしくはそれより多く減少する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、５５％またはそれより高いキラル純度を有する。
一部の実施形態では、精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物は、９９．０％またはそれより高い化学純度を有する。
別の局面では、生物由来１，３−ＢＧを精製するためのシステムであって、第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する第１の材料流、および第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成する第１の蒸留カラム；前記第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、１，３−ＢＧよりも低い沸点を有する材料流、および第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成する第２の蒸留カラム；ならびに前記第３の１，３−ＢＧ含有生成物流を供給ポイントにおいて受け入れ、１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する第２の材料流、および精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物を含む第４の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成する第３の蒸留カラムを含むシステムが本明細書に提供される。
一部の実施形態では、第４の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流が、本明細書に提供される生物由来１，３−ＢＧから本質的になる。
一部の実施形態では、システムは、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物を受け入れ、塩含有量が減少した粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物を生成する洗練カラムを含む。
一部の実施形態では、洗練グカラムはイオン交換クロマトグラフィーカラムである。
一部の実施形態では、システムは、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物を受け入れ、１，３−ＢＧよりも低い沸点を有する材料流および前記第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成する脱水カラムを含む。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、本明細書に提供される方法によってまたは本明細書に提供されるシステムによって生成される。
図１は、２倍サンプル希釈における、ｂｉｏ−ＢＧ（下向きのとがっている軌跡）ならびに産業グレードおよび化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ（上向きのとがっている軌跡）の例示的なガスクロマトグラフィー質量分析（ＧＣ−ＭＳ）分析の結果を説明するクロマトグラムを示す。
図２は、２０倍サンプル希釈におけるｂｉｏ−ＢＧ（下向きのとがっている軌跡）ならびに産業グレードおよび化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ（上向きのとがっている軌跡）の例示的なＧＣ−ＭＳ分析の結果を説明するクロマトグラムを示す。
図３は、ｂｉｏ−ＢＧ重質物化合物＃７の代表的な質量スペクトルを、表示されるある特定のマスフラグメントの提案される解釈とともに示す。
図４は、ｂｉｏ−ＢＧ重質物化合物＃９の代表的な質量スペクトルを、表示されるある特定のマスフラグメントの提案される解釈とともに示す。
図５は、ｂｉｏ−ＢＧ重質物化合物＃７および＃９の提案される化学構造を示し、かつｂｉｏ−ＢＧ重質物化合物＃７および＃９の提案される質量分析フラグメンテーションパターンを説明する。
図６Ａは、ｂｉｏ−ＢＧサンプルのｍ／ｚ １１５に関する例示的な抽出イオンクロマトグラムを示す。
図６Ｂは、ｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプルのｍ／ｚ １１５に関する例示的な抽出イオンクロマトグラムを示す。
図７は、ｂｉｏ−ＢＧサンプル（上部パネル）、化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプル（中央パネル）、および産業グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプル（下部パネル）の例示的な液体クロマトグラフィー質量分析（ＬＣ−ＭＳ）クロマトグラム（ＴＩＣ：全イオン電流）を示す。
図８Ａは、ｂｉｏ−ＢＧ（全イオン電流（ＴＩＣ）：上部パネル；抽出イオン電流（ＸＩＣ）クロマトグラム：上から２番目のパネル）、化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ ＸＩＣ（上から３番目のパネル）、および産業グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ ＸＩＣ（下部パネル）の例示的なＬＣ−ＭＳクロマトグラムを示す。
図８Ｂは、６．０〜６．７分のＬＣ保持時間で観察されたｂｉｏ−ＢＧおよびｐｅｔｒｏ−ＢＧ（化粧料および産業グレード）のＣ８Ｈ１６Ｏ３（ＭＷ１６０）構成要素の例示的な質量スペクトルを、表示されるある特定のマスフラグメントの提案される解釈とともに示す。
図９Ａは、ｂｉｏ−ＢＧ（全イオン電流（ＴＩＣ）：上部パネル；抽出イオン電流（ＸＩＣ）クロマトグラム：上から２番目のパネル）、化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ ＸＩＣ（上から３番目のパネル）、および産業グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ ＸＩＣ（下部パネル）の例示的なＬＣ−ＭＳクロマトグラムを示す。
図９Ｂは、７．３分のＬＣ保持時間で観察されたｐｅｔｒｏ−ＢＧ（化粧料および産業グレード）のＣ８Ｈ１４Ｏ３（ＭＷ１５８）構成要素の例示的な質量スペクトルを、表示されるある特定のマスフラグメントの提案される解釈とともに示す。
図１０は、化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧの例示的なガスクロマトグラフィー質量分析および嗅覚（ＧＣ−ＭＳ／Ｏ）分析の結果を説明するクロマトグラムを示す。上部の軌跡および上向きのとがっているピークは、訓練を受けた人によって行われたＧＣ−ＭＳフラクションの嗅覚分析の結果を表す。下部の軌跡および下向きのとがっているピークは、ＧＣ−ＭＳ（全イオン電流（ＴＩＣ））の質量スペクトルを表す。
図１１は、本明細書において提供される方法またはシステムを使用して生成される生物由来１，３−ＢＧの例示的なガスクロマトグラフィー質量分析および嗅覚（ＧＣ−ＭＳ／Ｏ）分析の結果を説明するクロマトグラムを示す。上部の軌跡および上向きのとがっているピークは、訓練を受けた人によって行われたＧＣ−ＭＳフラクションの嗅覚分析の結果を表す。下部の軌跡および下向きのとがっているピークは、ＧＣ−ＭＳ（全イオン電流（ＴＩＣ））の質量スペクトルを表す。
図１２は、１，３−ＢＧの蒸留中に観察された、または観察されると考えられる３−ヒドロキシブタナール（３−ＯＨ−ブタナール）のクロトンアルデヒド（Ｃｒ−Ａｌｄ）への、および４−ヒドロキシブタノン（４−ＯＨ−２−ブタノン）のメチル−ビニル−ケトン（ＭＶＫ）への化学反応を説明する化学構造を示す。
図１３は、ｐｅｔｒｏ−ＢＧおよびｂｉｏ−ＢＧ調製物のＵＶ−ＶＩＳ吸収スペクトルのグラフを示す。＃１：最終蒸留後に活性炭で処理されたｂｉｏ−ＢＧサンプル；＃２：塩基を添加する前に最終蒸留へ供給されたｂｉｏ−ＢＧ；＃３および＃４：市販の化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプル；＃５および＃６：市販の産業グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプル；＃７：リボイラー中で塩基を添加して処理されたｂｉｏ−ＢＧサンプル（「カット４」）；＃８：ＮａＢＨ４でさらに処理された＃７のｂｉｏ−ＢＧ調製物。
図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃおよび図１４Ｄは、ｂｉｏ−ＢＧを用いた水素添加実験の結果を説明するグラフを示す。図１４Ａでは、ｂｉｏ−ＢＧサンプルのＵＶ吸光度が、４つのニッケル水素添加触媒（Ｒａｎｅｙ、ＮｉＳＡＴ３２０（登録商標）、ＮｉＳＡＴ３３０（登録商標）、およびＮｉＳＡＴ３４０（登録商標））に関する水素添加時間に対してプロットされる。図１４Ｂでは、ｂｉｏ−ＢＧサンプルにおいて認められた４−ヒドロキシ−ブタノンの濃度は、４つのニッケル水素添加触媒に関する水素添加時間に対してプロットされる。図１４Ｃでは、ｂｉｏ−ＢＧサンプルにおいて認められたイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の濃度は、４つのニッケル水素添加触媒に関する水素添加時間に対してプロットされる。図１４Ｄでは、ｂｉｏ−ＢＧサンプルにおいて認められたｎ−ブタノールの濃度は、４つのニッケル水素添加触媒に関する水素添加時間に対してプロットされる。 同上 同上 同上
図１５Ａ、図１５Ｂ、および図１５Ｃは、本明細書において提供される例示的な蒸留システムを説明するグラフを示す。 図１５Ａ、図１５Ｂ、および図１５Ｃは、本明細書において提供される例示的な蒸留システムを説明するグラフを示す。 図１５Ａ、図１５Ｂ、および図１５Ｃは、本明細書において提供される例示的な蒸留システムを説明するグラフを示す。
図１６は、本明細書において提供されるような４−カラム蒸留列の例示的なＡＳＰＥＮモデルを説明するグラフを示す。
商業的には、１，３−ＢＧは、アセトアルデヒド（石油またはエタノールから誘導される）を３−ヒドロキシブチルアルデヒドへ化学的に変換し、その後還元し、石油由来１，３−ＢＧ（「ｐｅｔｒｏ−ＢＧ」）を形成することによって典型的には生成される。この化学的に生成されるｐｅｔｒｏ−ＢＧは、１，３−ＢＧのＲ−およびＳ−鏡像異性体の等モル比のラセミ混合物を通常は形成する。１，３−ＢＧラセミ体を使用して、ｐｅｔｒｏ−ＢＧから各キラル形態を単離するための方法は開示されている。しかしこのような単離方法は、非常に非効率的である（例えばラセミ体の酵素変換）、または産業スケールの生成にスケールアップするのが非常に高価かつ困難である（例えばキラルクロマトグラフィー）ことが概して立証されている。
本出願人は、化粧料および食品産業において使用するために高純度の生物由来１，３−ＢＧ（「ｂｉｏ−ＢＧ」）が依然として必要とされていることを認識している。特に、本出願人は、Ｒ−鏡像異性体が、例えばヒトおよび動物（例えば、家畜または飼育動物）における用途で全般的にＳ−鏡像異性体よりも生理学的に有効であると考えられる場合に、食品、栄養補助食品、医薬品、および他の用途のために１，３−ＢＧのＲ−鏡像異性体が必要とされることを確認した。特に、本出願人は、例えば、典型的な市販のｐｅｔｒｏ−ＢＧラセミ調製物と比較して、改善された純度プロファイルを有する１，３−ＢＧのＲ−鏡像異性体の必要性を確認した。１，３−ＢＧのＲ−鏡像異性体を経済的に有効に生成するのが可能な方法は、化粧料および他の産業、例えば食品または医薬品産業における用途のために１，３−ＢＧを工業規模で生成するために必要とする。
本開示は、ｐｅｔｒｏ−ＢＧおよびｂｉｏ−ＢＧがさまざまな臭気特性を有し、その上ｐｅｔｒｏ−ＢＧおよびｂｉｏ−ＢＧのさまざまな臭気が、ｐｅｔｒｏ−ＢＧおよびｂｉｏ−ＢＧ調製物に通常存在するさまざまな不純物に起因するという認識にさらに一部基づく。
本開示は、化学的に高純度（例えば総純度）な生物由来１，３−ＢＧおよび生物由来１，３−ＢＧの富化または高キラル純度Ｒ−鏡像異性体は、ラセミ１，３−ＢＧ混合物またはｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、化粧料グレードまたは産業グレード）と比較して、全般的に異なるまたは好ましい臭気特性または改善された生理学的性質（例えば、ｉｎ ｖｉｔｒｏアッセイまたはｉｎ ｖｉｖｏにおいて観察可能）を有する場合があるという認識にさらに一部基づく。
精製されたｂｉｏ−ＢＧ生成物ならびにそのような精製されたｂｉｏ−ＢＧ生成物を生成するための方法およびシステムが本明細書において提供される。
一態様では、生物由来１，３−ブチレングリコール（１，３−ＢＧ）（「ｂｉｏ−ＢＧ」）が提供される。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、石油またはアセトアルデヒドの加工から誘導される１，３−ＢＧなどの化学的に誘導された１，３−ＢＧと異なる臭気を有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、産業グレードｂｉｏ−ＢＧにおいて典型的に認められる特徴的な異臭を有さない。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、例えば、訓練を受けた臭気パネリストによる官能試験で判定されるように、ｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して改善された臭気を有する。一部の実施形態では、ｂｉｏ−ＢＧの改善された臭気は、例えば、訓練を受けた臭気パネリストによって「甘い」として特徴付けられる。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは化粧料グレードである。一部の実施形態では、化粧料グレード生物由来１，３−ＢＧは、ｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して改善された臭気特徴（例えば「甘い」臭気）を有する。別の態様では、生物由来１，３−ＢＧを精製するためのシステムが本明細書において提供される。別の態様では、生物由来１，３−ＢＧを精製するための方法が本明細書において提供される。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、ラセミ体または１，３−ＢＧのＲ−およびＳ−鏡像異性体の混合物である（例えばＣＡＳＮｏ．１０７−８８−０）。
一部の実施形態では、１，３−ＢＧラセミ体は、１，３−ＢＧのＲ−およびＳ−鏡像異性体の等モル混合物である。
一部の実施形態では、１，３−ＢＧラセミ体は、１，３−ＢＧのＳ−鏡像異性体よりも多くのＲ−鏡像異性体を有する。一部の実施形態では、１，３−ＢＧラセミ体は、Ｒ−鏡像異性体のみを本質的に（例えば、＞９５％、＞９６％、＞９７％、＞９８％、＞９９％、＞９９．１％、＞９９．２％、＞９９．３％、＞９９．４％、＞９９．５％、＞９９．６％、＞９９．７％、＞９９．８％、または＞９９．９％のＲ−鏡像異性体を）有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、Ｒ−鏡像異性体のみを本質的に（例えば１００％鏡像異性体；ＣＡＳＮｏ．６２９０−０３−５を）有し、かつＳ−鏡像異性体は、例えばＧＣ−ＭＳまたはＬＣ−ＭＳによって検出することはできない。一部の実施形態では、１，３−ＢＧラセミ体は、Ｒ−鏡像異性体が富化されており、すなわち、Ｓ−鏡像異性体よりも多くのＲ−鏡像異性体を含む。例えば、１，３−ＢＧラセミ体は、５５％またはそれより多いＲ−鏡像異性体および４５％またはそれ未満のＳ−鏡像異性体を含み得る。例えば、１，３−ＢＧラセミ体は、６０％またはそれより多いＲ−鏡像異性体および４０％またはそれ未満のＳ−鏡像異性体を含み得る。例えば、１，３−ＢＧラセミ体は、６５％またはそれより多いＲ−鏡像異性体および３５％またはそれ未満のＳ−鏡像異性体を含み得る。例えば、１，３−ＢＧラセミ体は、７０％またはそれより多いＲ−鏡像異性体および３０％またはそれ未満のＳ−鏡像異性体を含み得る。例えば、１，３−ＢＧラセミ体は、７５％またはそれより多いＲ−鏡像異性体および２５％またはそれ未満のＳ−鏡像異性体を含み得る。例えば、１，３−ＢＧラセミ体は、８０％またはそれより多いＲ−鏡像異性体および２０％またはそれ未満のＳ−鏡像異性体を含み得る。例えば、１，３−ＢＧラセミ体は、８５％またはそれより多いＲ−鏡像異性体および１５％またはそれ未満のＳ−鏡像異性体を含み得る。例えば、１，３−ＢＧラセミ体は、９０％またはそれより多いＲ−鏡像異性体および１０％またはそれ未満のＳ−鏡像異性体を含み得る。例えば、１，３−ＢＧラセミ体は、９５％またはそれより多いＲ−鏡像異性体および５％またはそれ未満のＳ−鏡像異性体を含み得る。
一部の好ましい実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、Ｒ−鏡像異性体が富化されている。したがって、明示的に規定されていなくても、本明細書において提供される生物由来１，３−ＢＧ、またはｂｉｏ１，３−ブチレングリコール、ｂｉｏ１，３−ＢＧ、ｂｉｏ−ＢＧ、ｂｉｏ１３−ＢＤＯ、ｂｉｏ１，３−ＢＤＯ、ｂｉｏ−ブチレングリコール、もしくはｂｉｏ１，３−ブタンジオールなどの代替の用語に言及するこの開示の各場合において、明示的に好ましい実施形態はＲ−鏡像異性体である。特に好ましい組成物は、高キラル純度、≧９９％で化学的に高純度、例えば≧９９％のＲ−鏡像異性体であり、必要に応じて、本明細書において他の箇所でより詳細に記載されているような、好ましいレベルでまたはそれ未満で存在する特定の不純物を含む。本明細書において提供されるさらなる組成物は、Ｒ−鏡像異性体が富化されており、例えば、≧５５％のＲ−鏡像異性体、≧６０％のＲ−鏡像異性体、≧６５％のＲ−鏡像異性体、≧７０％のＲ−鏡像異性体、≧７５％のＲ−鏡像異性体、≧８０％のＲ−鏡像異性体、≧８５％のＲ−鏡像異性体、≧９０％のＲ−鏡像異性体、または≧９５％のＲ−鏡像異性体を含み、かつ化学的に高純度、例えば≧９９％とすることができ、必要に応じて、本明細書において他の箇所でより詳細に記載されているような好ましいレベルでまたはそれ未満で存在する特定の不純物を含む。
生物由来１，３−ＢＧ、特に好ましくはＲ−鏡像異性体組成物、好ましくは、化学的に高純度および高キラル純度（例えば、≧９５％の化学純度および≧９９％のキラル純度、またはより好ましくは≧９９％もしくは＞９９．５％の化学純度および＞９９．５％のキラル純度）のものが本明細書において提供され、ならびにＲ−鏡像異性体が富化されており、かつ化学的に高純度および高キラル純度（例えば、≧９５％の化学純度および≧５０％のキラル純度、または≧９５％の化学純度および≧５５％のキラル純度）の組成物が、食品、栄養補助食品、医薬品、化粧料および産業用途における使用を見出すことができる。例えば、生物由来１，３−ＢＧは、例えば、ｉｎ ｖｉｖｏまたはｉｎ ｖｉｔｒｏのいずれかでリパーゼを使用して酵素的に酸と反応させ、生物由来１，３−ＢＧをエステルへ変換することができる。このようなエステルは、栄養補助食品、医薬および食品の用途を有することができる。特に、そのような生物由来１，３−ＢＧエステルは、１，３−ＢＧのＲ−鏡像異性体を含むキラルエステル形態が、ヒトおよび動物の好ましいエネルギー源であるため、生物由来１，３−ＢＧのＲ−鏡像異性体、またはＲ−鏡像異性体が富化されている生物由来１，３−ＢＧがエステルを形成するために使用される場合に（例えば、Ｓ−鏡像異性体、または例えば石油またはエタノールから、例えばアセトアルデヒドの化学合成経路を通して作成されたｐｅｔｒｏ−ＢＧのラセミ混合物の使用と比較して）有利な場合がある。例としては、ケトンエステルの（Ｒ）−３−ヒドロキシブチル−Ｒ−１，３−ブタンジオールモノエステル、および（Ｒ）−３−ヒドロキシブチレートグリセロールモノエステルまたはジエステルがあり、ケトンエステル（Ｒ）−３−ヒドロキシブチル−Ｒ−１，３−ブタンジオールモノエステルはアメリカ食品医薬品局（ＦＤＡ）によって一般的に安全である（ＧＲＡＳ承認）として認められている。ケトンエステルは経口で送達されることがあり、ｉｎ ｖｉｖｏで、例えばヒト身体で使用することができるＲ−１，３−ブチレングリコールを放出する。例えば、ＷＯ２０１３１５０１５３（「Ｋｅｔｏｎｅ Ｂｏｄｉｅｓ ａｎｄ Ｋｅｔｏｎｅ Ｂｏｄｙ Ｅｓｔｅｒｓ ｆｏｒ Ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｏｒ Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ Ｍｕｓｃｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ．」）を参照されたく、この内容全体は、参照により本明細書に組み込まれるものとする。したがって１，３−ＢＧの高キラル純度および化学的に高純度のＲ−鏡像異性体組成物の本開示は、食品および医薬品産業における用途に特に有用である。生物由来１，３−ＢＧ（例えば、生物由来１，３−ＢＧのＲ−鏡像異性体、またはＲ−鏡像異性体が富化されている生物由来１，３−ＢＧ）は、さらなる食品関連の用途を有し、それらとしては、食品成分、香味剤、香味剤のための溶媒または可溶化剤、安定化剤、乳化剤、および抗菌剤、および保存料としての使用がある。生物由来１，３−ＢＧ（例えば、生物由来１，３−ＢＧのＲ−鏡像異性体、またはＲ−鏡像異性体が富化されている生物由来１，３−ＢＧ）は、医薬品産業において非経口薬物溶媒として使用することもできる。さらに、生物由来１，３−ＢＧ（例えば、生物由来１，３−ＢＧのＲ−鏡像異性体、またはＲ−鏡像異性体が富化されている生物由来１，３−ＢＧ）は、皮膚軟化剤、湿潤剤、不溶性成分の結晶化を防止することができる添加物、香料などの難水溶性成分ための可溶化剤などの成分としての、ならびに抗菌剤および保存料としての化粧料における使用を見出している。例えば、生物由来１，３−ＢＧ（例えば、生物由来１，３−ＢＧのＲ−鏡像異性体、またはＲ−鏡像異性体が富化されている生物由来１，３−ＢＧ）は、特にヘアースプレーおよびセット用ローション中の湿潤剤として使用することができる。生物由来１，３−ＢＧ（例えば、生物由来１，３−ＢＧのＲ−鏡像異性体、またはＲ−鏡像異性体が富化されている生物由来１，３−ＢＧ）は、精油から香りの損失を減少させ、微生物による腐敗から保護し、ベンゾエートのための溶媒として使用することができる。生物由来１，３−ＢＧは、例えば、０．１％またはそれ未満から５０％またはそれより高い濃度で使用することができる。生物由来１，３−ＢＧ（例えば、生物由来１，３−ＢＧのＲ−鏡像異性体、またはＲ−鏡像異性体が富化されている生物由来１，３−ＢＧ）は、毛髪用および浴用製品、眼用および顔用メイクアップ、香料、パーソナル洗浄製品、ならびにシェービングおよびスキンケア調製物において使用することができる。例えば、Ｃｏｓｍｅｔｉｃ Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔ Ｒｅｖｉｅｗ Ｂｏａｒｄ Ｒｅｐｏｒｔ： 「Ｆｉｎａｌ Ｒｅｐｏｒｔ ｏｎ ｔｈｅ Ｓａｆｅｔｙ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ Ｂｕｔｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ， Ｈｅｘｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ，Ｅｔｈｏｘｙ ｄｉｇｌｙｃｏｌ，ａｎｄ Ｄｉｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ、４巻、５号、１９８５年（「レポート」）を参照されたい。このレポートは、その全体が参照により本明細書によって組み込まれるものとし、特定の用途および化粧料におけるブチレングリコールの濃度を提供する。例えば、レポート、表２（「Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ Ｄａｔａ」）を参照されたい。レポートはｐｅｔｒｏ−ＢＧラセミ体の使用を記載しているが、生物由来１，３−ＢＧ、特に本明細書において提供されるＲ−鏡像異性体富化調製物は、少なくとも改善された純度プロファイルおよび好ましい臭気特性により、ｐｅｔｒｏ−ＢＧラセミ体よりも優れた生成物であると予想される。
本明細書において使用する「粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物」という用語は、約５０％から９０％の生物由来１，３−ＢＧおよび５０％から１％の水と、発酵プロセスから誘導される１つまたは複数の他の不純物である、またはこれらを含む、生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）の混合物を意味する。一部の実施形態では、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物は、約７５％から８５％またはそれより多い１，３−ＢＧと、１％から２５％の水と、発酵プロセスから誘導される１つまたは複数の他の不純物である。一部の実施形態では、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物は、約８０％から８５％の１，３−ＢＧと、１％から２０％の水と、発酵プロセスから誘導される１つまたは複数の他の不純物である。粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物は、部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧ、例えば１つまたは複数の方法を使用して部分的に精製されている生物由来１，３−ＢＧを含む混合物とすることができる、または含むことができる。
本明細書において使用する「生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流」という用語は、手順を終わらせ、かつその手順が行われた生物由来１，３−ＢＧの大部分を含む材料を意味する。
本明細書において使用する「生物由来１，３−ＢＧ生成物」という用語は、生物由来１，３−ＢＧを含み、生物由来１，３−ＢＧの含有量を増加させるためのまたは不純物の含有量を減少させるための少なくとも１つの手順が行われている、混合物を意味する。生物由来１，３−ＢＧ生成物という用語は、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを含み得るが、生物由来１，３−ＢＧ生成物の生物由来１，３−ＢＧおよび水含有量は、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧよりも高いまたは低いとすることができる。
本明細書において使用する「発酵ブロス中の生物由来１，３−ＢＧ」という用語は、好適な培養媒体中で生物由来１，３−ＢＧを生成することができる天然に存在しない微生物を培養することによって生成される、生物由来１，３−ＢＧを含む発酵ブロスを意味する。「生物由来１，３−ＢＧ」および「ｂｉｏ−ＢＧ」という用語は、本明細書において区別せずに使用される。
本明細書において使用する「生物由来」という用語は、生物学的有機体から生成される、またはそれによって合成されものを意味し、かつ生物学的有機体によって生成することができるために再生可能な資源と考えることができる。このような生物学的有機体、特に本明細書において提供されるかつ開示される組成物、システム、および方法における使用のための微生物有機体は、農業、植物、細菌、または動物原料；または合成ガス（ＣＯ、ＣＯ２および／またはＨ２）などの他の再生可能な原料から得られた、糖または炭水化物、好ましくはデキストロースまたはグルコースなどの原材料またはバイオマスを利用することができる。石炭生成物を、本明細書において提供されるものなどのバイオ系生成物を合成するための生物学的有機体の炭素源として使用することもできる。あるいは、生物学的有機体は、大気中の炭素を利用することができる。本明細書において使用する「バイオ系」という用語は、本明細書において提供される生物由来化合物から全体的にまたは一部構成される上述のような生成物を意味する。バイオ系または生物由来生成物は、石油由来生成物とは対照的であり、そのような生成物は、石油または石油化学原材料から誘導される、または化学的に合成される。生物由来１，３−ＢＧへの好ましい微生物経路は、例えば、ＷＯ２０１０１２７３１９Ａ２に記載されており、この内容全体は、参照により本明細書に組み込まれるものとする。特に、ＷＯ２０１０１２７３１９Ａ２では、アセトアセチル−ＣｏＡから１，３−ブタンジオールへの経路などの３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡデヒドロゲナーゼを含む生合成の経路が記載されている（例えば、図２、ステップＨを参照のこと）。一実施形態において、３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡデヒドロゲナーゼは、Ｒ鏡像異性体に特異性を有するように修飾される。以下の仮出願でも言及されており、これらの出願は、参照により全体が本明細書に組み込まれるものとする：（１）２０１７年３月３１日に出願された「３−ＨＹＤＲＯＸＹＢＵＴＹＲＹＬ−ＣＯＡ ＤＥＨＹＤＲＯＧＥＮＡＳＥ ＶＡＲＩＡＮＴＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＵＳＥ」と題する米国特許仮出願第６２／４８０，２０８号（代理人整理番号１２９５６−４０９−８８８）；（２）２０１７年３月３１日に出願された「ＡＬＤＥＨＹＤＥ ＤＥＨＹＤＲＯＧＥＮＡＳＥ ＶＡＲＩＡＮＴＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＵＳＥ」と題する米国特許仮出願第６２／４８０，１９４号（代理人整理番号１２９５６−４０８−８８８）；（３）本出願と同日付けで出願された「３−ＨＹＤＲＯＸＹＢＵＴＹＲＹＬ−ＣＯＡ ＤＥＨＹＤＲＯＧＥＮＡＳＥ ＶＡＲＩＡＮＴＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＵＳＥ」と題する国際特許出願第＿号（代理人整理番号１２９５６−４０９−２２８）；および（４）本出願と同日付けで出願された「ＡＬＤＥＨＹＤＥ ＤＥＨＹＤＲＯＧＥＮＡＳＥ ＶＡＲＩＡＮＴＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＵＳＥ」と題する国際特許出願第＿号（代理人整理番号１２９５６−４０８−２２８）。
本明細書において使用する「検出可能なレベル」という用語は、分析物の非存在下で分析法を用いて観察されるバックグラウンド上に、分析法を用いて検出することができる分析物（例えば、１，３−ＢＧ生成物中の１，３−ＢＧまたは不純物）のレベルを意味する。分析法は、分析デバイスまたは機器、例えば、ＧＣ−ＭＳ、ＬＣ−ＭＳによる検出、または個人による知覚検出、例えば、訓練を受けた人による、または訓練を受けた人の集団による分析物の嗅覚検出または特性評価を含み得る。検出可能なレベルは定性的（例えば、分析物は、サンプル中に「存在する」または「存在しない」と判定される）または定量的（例えば、分析物はサンプル中に、例えば重量ベースで１００ｐｐｍで存在すると判定される）とすることができる。一部の実施形態では、分析物は、分析物の非存在下で観察されたバックグラウンドノイズ、例えばＧＣ−ＭＳアッセイまたはＬＣ−ＭＳアッセイ（例えば、全イオン電流（ＴＩＣ）または抽出イオン電流（ＸＩＣ））で観察されたバックグラウンドノイズ上に、２σ−もしくはそれより高いまたは３σ−もしくはそれより高いシグナル強度を生成する場合に、検出可能なレベルである。
本明細書において使用する「低レベル」という用語は、分析物の非存在下で分析法を用いて観察されたバックグラウンドノイズ上に、分析法の検出限界に近いレベルで、例えば、５σ−未満、４σ−未満、または３σ−未満で分析物が存在することを意味する。
本明細書において使用する「軽質物」という用語は、例えば、ＧＣ−ＭＳクロマトグラムまたはＬＣ−ＭＳクロマトグラムにおいて１，３−ＢＧよりも早い保持時間で溶出する、１，３−ＢＧサンプル（例えば、ｂｉｏ−ＢＧまたはｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプル）中の化合物を指す。
本明細書において使用する「重質物」という用語は、例えば、ＧＣ−ＭＳクロマトグラムまたはＬＣ−ＭＳクロマトグラムにおいて１，３−ＢＧよりも遅い保持時間で溶出する、１，３−ＢＧサンプル（例えば、ｂｉｏ−ＢＧまたはｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプル）中の化合物を指す。
本明細書において使用する「純度」という用語は、化学純度もしくはキラル純度のいずれか、または両方を指す。
本明細書において使用する「キラル純度」という用語は、例えば１，３−ＢＧのラセミ混合物中の鏡像異性体（例えば、Ｒ−鏡像異性体またはＳ−鏡像異性体）のフラクションを意味する。例えば、キラル純度９９％の生物由来１，３−ＢＧでは、１，３−ＢＧ分子の９９％は、Ｒ−鏡像異性体であってもよく、かつ１，３−ＢＧ分子の１％は、Ｓ−鏡像異性体であってもよく、または逆もまた同様である。キラル純度９９％の生物由来１，３−ＢＧは、任意の化学純度を有することができる。例えば、キラル純度９９％の生物由来１，３−ＢＧは、９５％の化学純度（例えば重量ベースで）を有することができる。キラル純度９９％、すなわち化学純度９５％の生物由来１，３−ＢＧは、例えば、Ｒ−鏡像異性体およびまたはＳ−鏡像異性体１，３−ＢＧを含む例えば重量ベースで９５％の１，３−ＢＧ、ならびに「ｂｉｏ−ＢＧ重質物」および「ｂｉｏ−ＢＧ軽質物」とそれぞれ称することもできる「重質物」または「軽質物」などの５％の他の混入物質を含み得る。
本明細書において使用する「化学純度」という用語は、１，３−ＢＧ組成物中の、例えば１，３−ＢＧのフラクションを意味する（例えば、重量ベースで）。例えば、化学純度９５％の１，３−ＢＧは、９５％の１，３−ＢＧ（例えば重量ベースで）および「重質物」または「軽質物」などの５％の他の混入物質を有することができる。化学純度９５％の１，３−ＢＧは、任意のキラル純度を有することができる。例えば、化学純度９５％の１，３−ＢＧは、キラル純度９９％とすることができ、例えば、Ｒ−鏡像異性体形態として９９％の１，３−ＢＧおよびＳ−鏡像異性体形態として１％の１，３−ＢＧを有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、例えば、重量／重量ベースで少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、または少なくとも９９％の純度レベル（例えば、化学もしくはキラル純度、または化学およびキラル純度の両方）を有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、または少なくとも９９％の純度レベル（例えば、化学もしくはキラル純度、または化学およびキラル純度の両方）を有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、少なくとも９９．０％、少なくとも９９．１％、少なくとも９９．２％、少なくとも９９．３％、少なくとも９９．４％、少なくとも９９．５％、少なくとも９９．６％、少なくとも９９．７％、少なくとも９９．８％、または少なくとも９９．９％の純度レベル（例えば、化学もしくはキラル純度、または化学およびキラル純度の両方）を有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、９９．０％（例えば、９９．１、９９．２、９９．３、９９．４、９９．５、９９．６、９９．７、９９．８、９９．９％もしくはそれより高い）の化学純度を有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、０．５％未満の水を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、５５．０％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、６０．０％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、６５．０％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、７０．０％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、７５．０％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、８０．０％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、８５．０％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、９０．０％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。
一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、９５．０％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、９６．０％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、９７．０％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、９８．０％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、９９．０％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、９９．１％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、９９．２％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、９９．３％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、９９．４％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、９９．５％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、９９．６％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、９９．７％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、９９．８％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、９９．９％もしくはそれより高い（例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、本質的にＲ−鏡像異性体のみを有し、Ｓ−鏡像異性体は、例えば、ＧＣ−ＭＳまたはＬＣ−ＭＳによって検出可能でない。別の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、Ｒ−鏡像異性体が富化されており、例えば、４５％もしくはそれ未満のＳ−鏡像異性体、４０％もしくはそれ未満のＳ−鏡像異性体、３５％もしくはそれ未満のＳ−鏡像異性体、３０％もしくはそれ未満のＳ−鏡像異性体、２５％もしくはそれ未満のＳ−鏡像異性体、２０％もしくはそれ未満のＳ−鏡像異性体、１５％もしくはそれ未満のＳ−鏡像異性体、１０％もしくはそれ未満のＳ−鏡像異性体、または５％もしくはそれ未満のＳ−鏡像異性体を含む。
一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、９５％もしくはそれより高い（例えば、９６％もしくはそれより高い、９７％もしくはそれより高い、９８％もしくはそれより高い、９９．０％もしくはそれより高い、９９．１％もしくはそれより高い、９９．２％もしくはそれより高い；例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度、および１ｐｐｍから１０００ｐｐｍの間（例えば、１ｐｐｍから９００ｐｐｍの間、１ｐｐｍから８００ｐｐｍの間、１ｐｐｍから７００ｐｐｍの間、１ｐｐｍから６００ｐｐｍの間、１ｐｐｍから５００ｐｐｍの間、１ｐｐｍから４００ｐｐｍの間、１から３００ｐｐｍの間、１から２００ｐｐｍの間、１から１００ｐｐｍの間、１から９０ｐｐｍの間、１から８０ｐｐｍの間、１から７０ｐｐｍの間、１から６０ｐｐｍの間、１から５０ｐｐｍの間、１から４０ｐｐｍの間、１から３０ｐｐｍの間、１から２０ｐｐｍの間、または１から１０ｐｐｍの間）の３−ヒドロキシ−ブタナールおよび４−ヒドロキシ−２−ブタノンのうちの一方または両方を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、９５％もしくはそれより高い（例えば、９６％もしくはそれより高い、９７％もしくはそれより高い、９８％もしくはそれより高い、９９．０％もしくはそれより高い、９９．１もしくはそれより高い、９９．２％もしくはそれより高い）キラル純度、および１ｐｐｍから４００ｐｐｍの間の３−ヒドロキシ−ブタナールおよび４−ヒドロキシ−２−ブタノンのうちの一方または両方を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、９５％もしくはそれより高い（例えば、９６％もしくはそれより高い、９７％もしくはそれより高い、９８％もしくはそれより高い、９９．０％もしくはそれより高い、９９．１もしくはそれより高い、９９．２％もしくはそれより高い）キラル純度、および１ｐｐｍから４００ｐｐｍ未満の間の３−ヒドロキシ−ブタナールおよび４−ヒドロキシ−２−ブタノンのうちの一方または両方を有する。
一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、５５％もしくはそれより高い（例えば、６０％もしくはそれより高い、７０％もしくはそれより高い、７５％もしくはそれより高い、８０％もしくはそれより高い、８５％もしくはそれより高い、９０％もしくはそれより高い；例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度、および１ｐｐｍから１０００ｐｐｍの間（例えば、１ｐｐｍから９００ｐｐｍの間、１ｐｐｍから８００ｐｐｍの間、１ｐｐｍから７００ｐｐｍの間、１ｐｐｍから６００ｐｐｍの間、１ｐｐｍから５００ｐｐｍの間、１ｐｐｍから４００ｐｐｍの間、１から３００ｐｐｍの間、１から２００ｐｐｍの間、１から１００ｐｐｍの間、１から９０ｐｐｍの間、１から８０ｐｐｍの間、１から７０ｐｐｍの間、１から６０ｐｐｍの間、１から５０ｐｐｍの間、１から４０ｐｐｍの間、１から３０ｐｐｍの間、１から２０ｐｐｍの間、または１から１０ｐｐｍの間）の３−ヒドロキシ−ブタナールおよび４−ヒドロキシ−２−ブタノンのうちの一方または両方を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、５５％もしくはそれより高い（例えば、６０％もしくはそれより高い、７０％もしくはそれより高い、７５％もしくはそれより高い、８０％もしくはそれより高い、８５％もしくはそれより高い、９０％もしくはそれより高い；例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度、および１ｐｐｍから４００ｐｐｍの間の３−ヒドロキシ−ブタナールおよび４−ヒドロキシ−２−ブタノンのうちの一方または両方を有する。一部の実施形態では、９９．０％もしくはそれより高く化学的に純粋な１，３−ＢＧは、５５％もしくはそれより高い（例えば、６０％もしくはそれより高い、７０％もしくはそれより高い、７５％もしくはそれより高い、８０％もしくはそれより高い、８５％もしくはそれより高い、９０％もしくはそれより高い；例えば、Ｒ−鏡像異性体）キラル純度、および１ｐｐｍから４００ｐｐｍ未満の間の３−ヒドロキシ−ブタナールおよび４−ヒドロキシ−２−ブタノンのうちの一方または両方を有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、産業グレードまたは化粧料グレードのｂｉｏ−ＢＧよりも高い純度レベル（例えば、化学もしくはキラル純度、または化学およびキラル純度の両方）を有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、産業グレードまたは化粧料グレードのｂｉｏ−ＢＧとほぼ同じ純度レベル（例えば±０．５％の純度レベル）を有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、産業グレードまたは化粧料グレードのｂｉｏ−ＢＧよりも低い純度レベルを有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、産業グレードまたは化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧよりも高い純度（例えば、化学もしくはキラル純度、または化学およびキラル純度の両方）を有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、産業グレードまたは化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧとほぼ同じ純度レベル（例えば、±０．５％の純度レベル）を有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、産業グレードまたは化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧよりも低い純度レベルを有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、−鏡像異性体よりも多くのＲ−鏡像異性体を有し、したがってＲ−鏡像異性体が富化されている。一部の実施形態では、Ｓ−鏡像異性体よりも高いレベルのＲ−鏡像異性体を有する生物由来１，３−ＢＧは、例えば、重量／重量ベースで少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、または少なくとも９９％のキラル純度レベルを有する。一部の実施形態では、Ｓ−鏡像異性体よりも高いレベルのＲ−鏡像異性体を有する生物由来１，３−ＢＧは、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、または少なくとも９９％のキラル純度レベルを有する。一部の実施形態では、Ｓ−鏡像異性体よりも高いレベルのＲ−鏡像異性体を有する生物由来１，３−ＢＧは、少なくとも９９．０％、少なくとも９９．１％、少なくとも９９．２％、少なくとも９９．３％、少なくとも９９．４％、少なくとも９９．５％、少なくとも９９．６％、少なくとも９９．７％、少なくとも９９．８％、または少なくとも９９．９％のキラル純度レベルを有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、Ｒ−鏡像異性体よりも多くのＳ−鏡像異性体を有し、したがってＳ−鏡像異性体が富化されている。一部の実施形態では、Ｒ−鏡像異性体よりも高いレベルのＳ−鏡像異性体を有する生物由来１，３−ＢＧは、例えば、重量／重量ベースで少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、または少なくとも９９％のキラル純度レベルを有する。一部の実施形態では、Ｒ−鏡像異性体よりも高いレベルのＳ−鏡像異性体を有する生物由来１，３−ＢＧは、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、または少なくとも９９％のキラル純度レベルを有する。一部の実施形態では、Ｒ−鏡像異性体よりも高いレベルのＳ−鏡像異性体を有する生物由来１，３−ＢＧは、少なくとも９９．０％、少なくとも９９．１％、少なくとも９９．２％、少なくとも９９．３％、少なくとも９９．４％、少なくとも９９．５％、少なくとも９９．６％、少なくとも９９．７％、少なくとも９９．８％、または少なくとも９９．９％のキラル純度レベルを有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、産業グレードまたは化粧料グレードのｂｉｏ−ＢＧよりも高いキラル純度レベル（例えば、高レベルのＲ−鏡像異性体）を有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、産業グレードまたは化粧料グレードのｂｉｏ−ＢＧとほぼ同じキラル純度レベル（例えば、Ｒ−鏡像異性体レベル）を有する（例えば±０．５％のキラル純度レベルの、例えばＲ−鏡像異性体レベル）。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、産業グレードまたは化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧよりも高いキラル純度レベル（例えば、高レベルのＲ−鏡像異性体）を有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、産業グレードまたは化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧとほぼ同じキラル純度レベル（例えば、高レベルのＲ−鏡像異性体）を有する（例えば±０．５％の純度レベル）。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、検出可能なレベルの１つまたは複数の混入物質を有し、これらはｐｅｔｒｏ−ＢＧでは検出することができない、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば産業グレードまたは化粧料グレード）と比較して生物由来１，３−ＢＧ中に高レベルでまたは低レベルで存在する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧ中の混入物質レベルは、例えば、訓練を受けた人によって実施される知覚分析によって検出可能である。一部の実施形態では、混入物質レベルは、ＧＣ−ＭＳクロマトグラムまたはＬＣ−ＭＳクロマトグラム（例えば全イオン電流（ＴＩＣ）、抽出イオン電流（ＸＩＣ））におけるそれらの相対シグナル強度によって生物由来中で検出可能である。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、検出可能なレベルの１つまたは複数の混入物質を有し、これらは産業ｐｅｔｒｏ−ＢＧでは検出することができない、または産業グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に高レベルでまたは低レベルで存在する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、検出可能なレベルの１つまたは複数の混入物質を有し、これらは化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧでは検出することができない、または化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較してｂｉｏ−ＢＧ中に高レベルでまたは低レベルで存在する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、検出可能なレベルの２つもしくはそれより多い、３つもしくはそれより多い、４つもしくはそれより多い、５つもしくはそれより多い、６つもしくはそれより多い、７つもしくはそれより多い、８つもしくはそれより多い、９つもしくはそれより多い、または１０個もしくはそれより多い混入物質を有し、これらはｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば化粧料グレードまたは産業グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ）では検出することができない、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に高レベルで存在する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、検出可能なレベルの２つもしくはそれより多い、３つもしくはそれより多い、４つもしくはそれより多い、５つもしくはそれより多い、６つもしくはそれより多い、７つもしくはそれより多い、８つもしくはそれより多い、９つもしくはそれより多い、または１０個もしくはそれより多い混入物質を有し、これらはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に低レベルで存在する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、産業グレードまたは化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ）における混入物質の濃度より少なくとも２倍、少なくとも３倍、少なくとも４倍、少なくとも５倍、少なくとも６倍、少なくとも７倍、少なくとも８倍、少なくとも９倍、少なくとも１０倍、少なくとも１２倍、少なくとも１５倍、少なくとも２０倍、少なくとも３０倍、少なくとも４０倍、少なくとも５０倍、少なくとも６０倍、少なくとも７０倍、少なくとも８０倍、少なくとも９０倍、少なくとも１００倍、少なくとも１５０倍、少なくとも２００倍、少なくとも３００倍、少なくとも４００倍、少なくとも５００倍、少なくとも６００倍、少なくとも７００倍、少なくとも８００倍、少なくとも９００倍、または少なくとも１，０００倍高い濃度（例えば、重量／重量パーセントで）で存在する１つまたは複数の混入物質のレベルを有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、産業グレードまたは化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ）における混入物質の濃度より少なくとも２倍、少なくとも３倍、少なくとも４倍、少なくとも５倍、少なくとも６倍、少なくとも７倍、少なくとも８倍、少なくとも９倍、少なくとも１０倍、少なくとも１２倍、少なくとも１５倍、少なくとも２０倍、少なくとも３０倍、少なくとも４０倍、少なくとも５０倍、少なくとも６０倍、少なくとも７０倍、少なくとも８０倍、少なくとも９０倍、少なくとも１００倍、少なくとも１５０倍、少なくとも２００倍、少なくとも３００倍、少なくとも４００倍、少なくとも５００倍、少なくとも６００倍、少なくとも７００倍、少なくとも８００倍、少なくとも９００倍、または少なくとも１，０００倍低い濃度（例えば、重量／重量パーセントで）で存在する１つまたは複数の混入物質のレベルを有する。
一部の実施形態では、ｐｅｔｒｏ−ＢＧでは検出可能でない、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧにおいてより高いレベルで存在する、生物由来１，３−ＢＧにおいて検出可能な混入物質のレベルは、生物由来１，３−ＢＧにおいて１０，０００ｐｐｍ未満、９，０００ｐｐｍ未満、８，０００ｐｐｍ未満、７，０００ｐｐｍ未満、６，０００ｐｐｍ未満、５，０００ｐｐｍ未満、４，０００ｐｐｍ未満、３，０００ｐｐｍ未満、２，０００ｐｐｍ未満、１，５００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、９００ｐｐｍ未満、８００ｐｐｍ未満、７００ｐｐｍ未満、６００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、４００ｐｐｍ未満、３００ｐｐｍ未満、２００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、または２５ｐｐｍ未満である。
一部の実施形態では、ｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧにおいてより低いレベルで存在する、生物由来１，３−ＢＧにおいて検出可能な混入物質のレベルは、生物由来１，３−ＢＧにおいて１０，０００ｐｐｍ未満、９，０００ｐｐｍ未満、８，０００ｐｐｍ未満、７，０００ｐｐｍ未満、６，０００ｐｐｍ未満、５，０００ｐｐｍ未満、４，０００ｐｐｍ未満、３，０００ｐｐｍ未満、２，０００ｐｐｍ未満、１，５００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、９００ｐｐｍ未満、８００ｐｐｍ未満、７００ｐｐｍ未満、６００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、４００ｐｐｍ未満、３００ｐｐｍ未満、２００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、または２５ｐｐｍ未満である。
一部の実施形態では、ｐｅｔｒｏ−ＢＧでは検出可能でない、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧにおいてより高いレベルで存在する、生物由来１，３−ＢＧにおいて検出可能な混入物質のレベルは、生物由来１，３−ＢＧにおいて２５ｐｐｍもしくはそれより高い、５０ｐｐｍもしくはそれより高い、１００ｐｐｍもしくはそれより高い、２００ｐｐｍもしくはそれより高い、３００ｐｐｍもしくはそれより高い、４００ｐｐｍもしくはそれより高い、５００ｐｐｍもしくはそれより高い、６００ｐｐｍもしくはそれより高い、７００ｐｐｍもしくはそれより高い、８００ｐｐｍもしくはそれより高い、９００ｐｐｍもしくはそれより高い、１，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、１，５００ｐｐｍもしくはそれより高い、２，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、３，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、４，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、５，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、６，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、７，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、８，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、９，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、１０，０００ｐｐｍもしくはそれより高い。
一部の実施形態では、ｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧにおいてより低いレベルで存在する、生物由来１，３−ＢＧにおいて検出可能な混入物質のレベルは、生物由来１，３−ＢＧにおいて２５ｐｐｍもしくはそれより高い、５０ｐｐｍもしくはそれより高い、１００ｐｐｍもしくはそれより高い、２００ｐｐｍもしくはそれより高い、３００ｐｐｍもしくはそれより高い、４００ｐｐｍもしくはそれより高い、５００ｐｐｍもしくはそれより高い、６００ｐｐｍもしくはそれより高い、７００ｐｐｍもしくはそれより高い、８００ｐｐｍもしくはそれより高い、９００ｐｐｍもしくはそれより高い、１，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、１，５００ｐｐｍもしくはそれより高い、２，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、３，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、４，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、５，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、６，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、７，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、８，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、９，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、１０，０００ｐｐｍもしくはそれより高い。
一部の実施形態では、ｐｅｔｒｏ−ＢＧでは検出可能でない、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧにおいてより高いレベルで存在する、生物由来１，３−ＢＧにおいて検出可能な混入物質のレベルは、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、化粧料グレードまたは産業グレード）において、２５ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、９０ｐｐｍ未満、８０ｐｐｍ未満、７０ｐｐｍ未満、６０ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、４０ｐｐｍ未満、３０ｐｐｍ未満、２０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満であるか、または検出不可能なレベルである。
一部の実施形態では、ｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧにおいてより低いレベルで存在する、生物由来１，３−ＢＧにおいて検出可能な混入物質のレベルは、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、化粧料グレードまたは産業グレード）において２５ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、９０ｐｐｍ未満、８０ｐｐｍ未満、７０ｐｐｍ未満、６０ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、４０ｐｐｍ未満、３０ｐｐｍ未満、２０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満であるか、または検出不可能なレベルである。
一部の実施形態では、混入物質は、２５ｐｐｍもしくはそれより高い（例えば、２５ｐｐｍもしくはそれより高い、５０ｐｐｍもしくはそれより高い、１００ｐｐｍ、２００ｐｐｍもしくはそれより高い、３００ｐｐｍもしくはそれより高い、４００ｐｐｍもしくはそれより高い、５００ｐｐｍもしくはそれより高い、６００ｐｐｍもしくはそれより高い、７００ｐｐｍもしくはそれより高い、８００ｐｐｍもしくはそれより高い、９００ｐｐｍもしくはそれより高い、１，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、１，５００ｐｐｍもしくはそれより高い、２，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、３，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、４，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、５，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、６，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、７，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、８，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、９，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、または１０，０００ｐｐｍもしくはそれより高い）レベルで生物由来１，３−ＢＧに存在し、混入物質は、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、産業グレードまたは化粧料グレード）において１００ｐｐｍ未満、９０ｐｐｍ未満、８０ｐｐｍ未満、７０ｐｐｍ未満、６０ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、４０ｐｐｍ未満、３０ｐｐｍ未満、２０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満のレベルで存在するか、または検出不可能なレベルである。
一部の実施形態では、混入物質は、２５ｐｐｍもしくはそれより高い（例えば、２５ｐｐｍもしくはそれより高い、５０ｐｐｍもしくはそれより高い、１００ｐｐｍ、２００ｐｐｍもしくはそれより高い、３００ｐｐｍもしくはそれより高い、４００ｐｐｍもしくはそれより高い、５００ｐｐｍもしくはそれより高い、６００ｐｐｍもしくはそれより高い、７００ｐｐｍもしくはそれより高い、８００ｐｐｍもしくはそれより高い、９００ｐｐｍもしくはそれより高い、１，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、１，５００ｐｐｍもしくはそれより高い、２，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、３，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、４，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、５，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、６，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、７，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、８，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、９，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、または１０，０００ｐｐｍもしくはそれより高い）レベルでｐｅｔｒｏ−ＢＧに存在し、混入物質は、生物由来１，３−ＢＧ（例えば、産業グレードまたは化粧料グレード）において、１００ｐｐｍ未満、９０ｐｐｍ未満、８０ｐｐｍ未満、７０ｐｐｍ未満、６０ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、４０ｐｐｍ未満、３０ｐｐｍ未満、２０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満のレベルで存在するか、または検出不可能なレベルである。
一部の実施形態では、ｐｅｔｒｏ−ＢＧでは検出可能でない、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧにおいてより高いレベルで存在する、生物由来１，３−ＢＧにおける混入物質のレベルは、１０，０００ｐｐｍ未満、９，０００ｐｐｍ未満、８，０００ｐｐｍ未満、７，０００ｐｐｍ未満、６，０００ｐｐｍ未満、５，０００ｐｐｍ未満、４，０００ｐｐｍ未満、３，０００ｐｐｍ未満、２，０００ｐｐｍ未満、１，５００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、９００ｐｐｍ未満、８００ｐｐｍ未満、７００ｐｐｍ未満、６００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、４００ｐｐｍ未満、３００ｐｐｍ未満、２００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、または２５ｐｐｍ未満である。
一部の実施形態では、ｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧにおいてより低いレベルで存在する、生物由来１，３−ＢＧにおける混入物質のレベルは、１０，０００ｐｐｍ未満、９，０００ｐｐｍ未満、８，０００ｐｐｍ未満、７，０００ｐｐｍ未満、６，０００ｐｐｍ未満、５，０００ｐｐｍ未満、４，０００ｐｐｍ未満、３，０００ｐｐｍ未満、２，０００ｐｐｍ未満、１，５００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、９００ｐｐｍ未満、８００ｐｐｍ未満、７００ｐｐｍ未満、６００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、４００ｐｐｍ未満、３００ｐｐｍ未満、２００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、または２５ｐｐｍ未満である。
一部の実施形態では、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、産業グレードまたは化粧料グレード）では検出することができない、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に高レベルで存在する、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に低レベルで存在する、生物由来１，３−ＢＧ中で検出可能である混入物質としては、３−ヒドロキシ−ブタナール、４−ヒドロキシ−２−ブタノン、４−（３−ヒドロキシブトキシ）ブタン−２−オン（提案される構造、本明細書において３−ヒドロキシ−ブチル−３−オキソ−ブタンエーテル（提案される構造）または「化合物７」とも称される；表５も参照のこと）および４−（（４−ヒドロキシブタン−２−イル）オキシ）−ブタン−２−オン（提案される構造、本明細書において２−メチル−３−ヒドロキシ−プロピル−３−オキソ−ブタンエーテル（提案される構造）または「化合物９」とも称される；表５も参照のこと）、またはこれらの組合せが挙げられ得る。
一部の実施形態では、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、産業グレードまたは化粧料グレード）では検出することができない、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に高レベルで存在する、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に低レベルで存在する、生物由来１，３−ＢＧ中で検出可能である混入物質としては、３−ヒドロキシ−ブタナールがあり得る。例えば、図１および図２を参照のこと。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、１，０００ｐｐｍ未満、９００ｐｐｍ未満、８００ｐｐｍ未満、７００ｐｐｍ未満、６００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、４００ｐｐｍ未満、３００ｐｐｍ未満、２００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、または２５ｐｐｍ未満の３−ヒドロキシ−ブタナールレベルを有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、１００ｐｐｍもしくはそれより高い、２００ｐｐｍもしくはそれより高い、３００ｐｐｍもしくはそれより高い、４００ｐｐｍもしくはそれより高い、５００ｐｐｍもしくはそれより高い、６００ｐｐｍもしくはそれより高い、７００ｐｐｍもしくはそれより高い、８００ｐｐｍもしくはそれより高い、９００ｐｐｍもしくはそれより高い、または１，０００ｐｐｍもしくはそれより高い３−ヒドロキシ−ブタナールレベルを有する。
一部の実施形態では、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、産業グレードまたは化粧料グレード）では検出することができない、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に高レベルで存在する、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に低レベルで存在する、生物由来１，３−ＢＧ中で検出可能である混入物質としては、４−ヒドロキシ−２−ブタノンがあり得る。例えば、図１および図２を参照のこと。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、１，０００ｐｐｍ未満、９００ｐｐｍ未満、８００ｐｐｍ未満、７００ｐｐｍ未満、６００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、４００ｐｐｍ未満、３００ｐｐｍ未満、２００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、または２５ｐｐｍ未満の４−ヒドロキシ−２−ブタノンレベルを有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、２５ｐｐｍもしくはそれより高い、５０ｐｐｍもしくはそれより高い、１００ｐｐｍもしくはそれより高い、２００ｐｐｍもしくはそれより高い、３００ｐｐｍもしくはそれより高い、４００ｐｐｍもしくはそれより高い、５００ｐｐｍもしくはそれより高い、６００ｐｐｍもしくはそれより高い、７００ｐｐｍもしくはそれより高い、８００ｐｐｍもしくはそれより高い、９００ｐｐｍもしくはそれより高い、または１，０００ｐｐｍもしくはそれより高い４−ヒドロキシ−２−ブタノンレベルを有する。
一部の実施形態では、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、産業グレードまたは化粧料グレード）では検出することができない、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に高レベルで存在する、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に低レベルで存在する、生物由来１，３−ＢＧ中で検出可能である混入物質としては、化合物７があり得る。例えば、図２を参照のこと。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、２，０００ｐｐｍ未満、１，５００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、９００ｐｐｍ未満、８００ｐｐｍ未満、７００ｐｐｍ未満、６００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、４００ｐｐｍ未満、３００ｐｐｍ未満、２００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、または２５ｐｐｍ未満の化合物７レベルを有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、２５ｐｐｍもしくはそれより高い、５０ｐｐｍもしくはそれより高い、１００ｐｐｍもしくはそれより高い、２００ｐｐｍもしくはそれより高い、３００ｐｐｍもしくはそれより高い、４００ｐｐｍもしくはそれより高い、５００ｐｐｍもしくはそれより高い、６００ｐｐｍもしくはそれより高い、７００ｐｐｍもしくはそれより高い、８００ｐｐｍもしくはそれより高い、９００ｐｐｍもしくはそれより高い、１，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、１，５００ｐｐｍもしくはそれより高い、または２，０００ｐｐｍもしくはそれより高い化合物７レベルを有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧ中で検出可能であり、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、産業グレードまたは化粧料グレード）では検出することができず、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に高レベルで存在し、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に低レベルで存在する混入物質としては、図３による質量スペクトルによって特徴付けられる化合物があり得る。図３では、ある特定のマスフラグメントの提案される説明は、限定することを意図するものではない。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧ中で検出可能であり、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、産業グレードまたは化粧料グレード）では検出することができず、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に高レベルで存在し、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に低濃度で存在する混入物質は、１，３−ＢＧの相対保持時間を１．０としたときに、０．９７から０．９９の間（例えば、０．９７；０．９８；０．９９）の相対保持時間で溶出するピークとしてＧＣ−ＭＳクロマトグラム（例えば全イオン電流（ＴＩＣ））において検出可能である。例えば図２を参照されたい（ＲＴ 化合物７＝１２．０５分；ＲＴ １，３−ＢＧ＝１１．８５分；表５も参照のこと）。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧ中で検出可能であり、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、産業グレードまたは化粧料グレード）では検出することができず、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に高レベルで存在し、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に低レベルで存在する混入物質としては、化合物９があり得る。例えば、図２を参照のこと。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、１，５００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、９００ｐｐｍ未満、８００ｐｐｍ未満、７００ｐｐｍ未満、６００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、４００ｐｐｍ未満、３００ｐｐｍ未満、２００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、または２５ｐｐｍ未満の化合物９レベルを有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、２５ｐｐｍもしくはそれより高い、５０ｐｐｍもしくはそれより高い、１００ｐｐｍもしくはそれより高い、２００ｐｐｍもしくはそれより高い、３００ｐｐｍもしくはそれより高い、４００ｐｐｍもしくはそれより高い、５００ｐｐｍもしくはそれより高い、６００ｐｐｍもしくはそれより高い、７００ｐｐｍもしくはそれより高い、８００ｐｐｍもしくはそれより高い、９００ｐｐｍもしくはそれより高い、１，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、または１，５００ｐｐｍもしくはそれより高い化合物９レベルを有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧ中で検出可能であり、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、産業グレードまたは化粧料グレード）では検出することができず、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に高レベルで存在し、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に低レベルで存在する混入物質としては、図４による質量スペクトルによって特徴付けられる化合物があり得る。図４では、ある特定のマスフラグメントの提案される説明は、限定することを意図するものではない。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧ中で検出可能であり、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、産業グレードまたは化粧料グレード）では検出することができず、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に高レベルで存在し、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に低レベルで存在する混入物質は、１，３−ＢＧの相対保持時間を１．０としたときに、０．９４から０．９６の間（例えば、０．９４；０．９５；０．９６）の相対保持時間で溶出するピークとしてＧＣ−ＭＳクロマトグラム（例えば、全イオン電流（ＴＩＣ））において検出可能である。例えば図２を参照されたい（ＲＴ 化合物９＝１２．５１分；ＲＴ １，３−ＢＧ＝１１．８５分；表５も参照のこと）。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧ中で検出可能であり、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、産業グレードまたは化粧料グレード）では検出することができず、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に高レベルで存在し、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に低レベルで存在する混入物質は、１，３−ＢＧの相対保持時間を１．０としたときに、０．４５から０．５５の間（例えば、０．９４；０．９５；０．９６）の相対保持時間で溶出するＬＣ−ＭＳクロマトグラム（例えば抽出イオン電流（ＸＩＣ））において検出可能である。例えば図８Ａを参照されたい（ＲＴ 化合物＝６．０分〜６．７分；ＲＴ １，３−ＢＧ＝３．０８分；表５も参照のこと）。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧ中で検出可能であり、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、産業グレードまたは化粧料グレード）では検出することができず、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に高レベルで存在し、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に低レベルで存在する混入物質は、Ｃ８Ｈ１６Ｏ３の元素組成および１６０の分子量を有する。例えば図８Ｂを参照されたい。図８Ｂでは、ある特定のマスフラグメントの提案される説明は、限定することを意図するものではない。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧ中で検出可能であり、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、産業グレードまたは化粧料グレード）では検出することができず、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧと比較して生物由来１，３−ＢＧ中に高レベルで存在する混入物質は、図８Ｂによる質量スペクトルによって特徴付けられる。
一部の実施形態では、本明細書において提供される生物由来１，３−ＢＧにおいて、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、産業グレードまたは化粧料グレード）と比較して少ない「重質物」混入物質がＧＣ−ＭＳによって検出可能である一方で、「重質物」混入物質は、１，３−ＢＧの相対保持時間を１．０としたときに、０．８から０．９５の間の相対保持時間で溶出する。例えば図２を参照されたい。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、産業グレードまたは化粧料グレード）よりも全体的に低レベルの「重質物」混入物質を有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、ｐｅｔｒｏ−ＢＧよりも全体的に低レベルの「軽質物」混入物質を有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、ｐｅｔｒｏ−ＢＧよりも全体的に低レベルの「重質物」および「軽質物」混入物質を有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧの総純度は、９９％もしくはそれより高く（例えば、９９．０％、９９．１％、９９．２％、９９．３％、９９．４％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％、もしくはそれより高い）、重質物混入物質の総レベルは、１．０％もしくはそれ未満である（例えば、１．０％、０．９％、０．８％、０．７％、０．６％、０．５％、０．４％、０．３％、０．２％、０．１％もしくはそれ未満）。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧの総純度は、９９％もしくはそれより高く（例えば、９９．０％、９９．１％、９９．２％、９９．３％、９９．４％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％、もしくはそれより高い）、軽質物混入物質の総レベルは、１．０％もしくはそれ未満である（例えば、１．０％、０．９％、０．８％、０．７％、０．６％、０．５％、０．４％、０．３％、０．２％、０．１％もしくはそれ未満）。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧの総純度は、９９％もしくはそれより高く（例えば、９９．０％、９９．１％、９９．２％、９９．３％、９９．４％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％、もしくはそれより高い）、重質物混入物質の総レベルは、０．８％もしくはそれ未満であり（例えば、０．８％、０．７％、０．６％、０．５％、０．４％、０．３％、０．２％、０．１％もしくはそれ未満）、軽質物混入物質の総レベルは、０．２％もしくはそれ未満である（例えば、０．２％、０．１％、０．０％）。例えば、表３を参照のこと。
好ましくは、本明細書におけるすべての実施形態では、ｂｉｏ−ＢＧに存在する軽質物および重質物不純物は、産業または化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ中のものよりも、低い総レベルである、あるいはそれぞれが低レベルである。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧの総キラル純度（例えば、Ｒ−鏡像異性体レベル）は、５５％もしくはそれより高い（例えば、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、もしくはそれより高い）。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧの総キラル純度（例えば、Ｒ−鏡像異性体レベル）は、９９％もしくはそれより高く（例えば、９９．０％、９９．１％、９９．２％、９９．３％、９９．４％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％、もしくはそれより高い）、好ましくは９９．５％もしくはそれより高い。好ましい実施形態では、生物由来１，３−ＢＧの総キラル純度（例えば、Ｒ−鏡像異性体レベル）は、９９％もしくはそれより高く（例えば、９９．０％、９９．１％、９９．２％、９９．３％、９９．４％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％、もしくはそれより高い）、好ましくは９９．５％もしくはそれより高く、生物由来１，３−ＢＧの総化学純度は、９９％もしくはそれより高い（例えば、９９．０％、９９．１％、９９．２％、９９．３％、９９．４％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％、もしくはそれより高い）。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧの総キラル純度（例えば、Ｒ−鏡像異性体レベル）は、５５％もしくはそれより高く（例えば、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、もしくはそれより高い）、生物由来１，３−ＢＧの総化学純度は、９９％もしくはそれより高い（例えば、９９．０％、９９．１％、９９．２％、９９．３％、９９．４％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％、もしくはそれより高い）。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ（例えば、化粧料グレードまたは産業グレード）のＵＶ吸光度より少なくとも２倍、少なくとも３倍、少なくとも４倍、少なくとも５倍、少なくとも６倍、少なくとも７倍、少なくとも８倍、少なくとも９倍、または少なくとも１０倍低い２２０ｎｍから２６０ｎｍの間のＵＶ吸光度を有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、検出可能なレベルの１−４−（４−メチル−１，３−ジオキサン−２−イル）プロパン−２−オンを有さない、または例えばＬＣ−ＭＳ（例えば、抽出イオン電流（ＸＩＣ））で判定されるように、ｐｅｔｒｏ−ＢＧよりも低レベルの１−４−（４−メチル−１，３−ジオキサン−２−イル）プロパン−２−オンを有する。例えば、表６、図９Ａ、図９Ｂを参照されたい。図９Ｂでは、ある特定のマスフラグメントの提案される説明は、限定することを意図するものではない。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、１，３−ＢＧの相対保持時間を１．０としたときに、０．４０から０．４３の間の相対保持時間でＬＣ−ＭＳクロマトグラムにおいて溶出される混入物質を、検出可能なレベルで有さない、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧよりも低レベルで有する。例えば、図９Ａを参照されたい（ＲＴ 化合物＝７．３１分〜７．３３分；ＲＴ １，３−ＢＧ＝３．０５分；表６も参照のこと）。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、Ｃ８Ｈ１４Ｏ３の元素組成および１５８の分子量を有する混入物質を、検出可能なレベルで有さない、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧよりも低レベルで有する。例えば、図９Ｂを参照されたい。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、図９Ｂによる質量スペクトルによって特徴付けられる混入物質を、検出可能なレベルで有さない、またはｐｅｔｒｏ−ＢＧよりも低レベルで有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧ中で検出することができない、または生物由来１，３−ＢＧ中にｐｅｔｒｏ−ＢＧよりも低レベルで存在する混入物質のレベルは、生物由来１，３−ＢＧにおいてｐｅｔｒｏ−ＢＧより少なくとも２倍、少なくとも３倍、少なくとも４倍、少なくとも５倍、少なくとも６倍、少なくとも７倍、少なくとも８倍、少なくとも９倍、または少なくとも１０倍低い。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧにおいて認められ、かつ例えば、訓練を受けた人から構成される知覚臭気パネリストによって判定されるような「鋭い」、「糞便」、「油っぽい」、「甘い」、または「かび臭い」臭を有すると特徴付けられる化合物を、検出可能なレベルで有さない、または低レベルでしか有さない。例えば、実施例３を参照されたい。一部の実施形態では、化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧにおいて認められる化合物は、図１１で示されるＧＣＭＳ−Ｏ分析において１７．６０分から２５．４０分の間に同定される化合物に対応する。
一部の実施形態では、本明細書において提供される生物由来１，３−ＢＧの臭気は、知覚臭気パネリストのメンバーの大部分によって、主に軽度の甘い、油っぽい、果実的、またはこれらの組合せに格付けされる。
一部の実施形態では、本明細書において提供される生物由来１，３−ＢＧの臭気は、知覚臭気パネリストのメンバーの大部分によって、主に油っぽい、塗料様、グルー様、またはこれらの組合せに格付けされない。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧにおける臭気をもたらす化合物を含むフラクションが、化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧよりも少ないことが、ＧＣ−ＭＳ分析による１，３−ＢＧよりも長い保持時間（ＲＴ）において認められる。例えば、実施例３を参照されたい。
一部の実施形態では、化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧは、甘い（例えば、５つまたはそれより多いフラクション）、かび臭い（例えば、４つまたはそれより多いフラクション）、果実的（例えば、１つまたは複数のフラクション）、油っぽい（例えば、３つまたはそれより多いフラクション）、柑橘的（例えば、１つまたは複数のフラクション）、土壌（例えば、１つまたは複数のフラクション）、アルデヒド（例えば、１つまたは複数のフラクション）、鋭い（例えば、１つまたは複数のフラクション）、または糞便（例えば、１つまたは複数のフラクション）臭気、またはこれらの組合せを有するＧＣフラクションを含む。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、甘い（例えば、６つまたはそれ未満のフラクション）、かび臭い（例えば、６つまたはそれ未満のフラクション）、油っぽい（例えば、４つまたはそれ未満のフラクション）、アルデヒド（例えば、１つまたはそれ未満のフラクション）、鋭い（例えば、２つまたはそれ未満のフラクション）、バターのよう（例えば、１つまたはそれ未満のフラクション）、溶媒（例えば、１つまたはそれ未満のフラクション）または不明（例えば、１つまたはそれ未満のフラクション）臭気、またはこれらの組合せを有するＧＣフラクションを含む。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、糞便、土壌、または柑橘的臭気、またはこれらの組合せを有するＧＣフラクションを含まない。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、バターのような臭気または溶媒臭気、またはこれらの組合せを有するＧＣフラクションを含み、これらは化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧに存在しない。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、糞便、かび臭い、または鋭い臭気、またはこれらの組合せを有するＧＣフラクションを含み、１，３−ＢＧよりも長いＧＣ保持時間を有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、アセトアルデヒド、４−ヒドロキシ−２−ブタノン、３−ブテン−２−オン（メチルビニルケトン）、ジアセチル、２−ブテナール（クロトンアルデヒド）、１−ヒドロキシ−２−プロパノン、３−ヒドロキシ−２−ブタノン（アセトイン）、３−ヒドロキシ−ブタナール（３−ヒドロキシ−ブチルアルデヒド）、２，３−ブタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−ジオキセパン、またはこれらの組合せなどの検出可能なレベルの化合物を有することができる。表１および７も参照されたい。一部の実施形態では、化合物レベルは、例えば訓練を受けた人による嗅覚分析によって検出可能である。一部の実施形態では、化合物レベルは、ＧＣ−ＭＳクロマトグラムにおける質量および相対シグナル強度（例えば、全イオン電流（ＴＩＣ））によって検出可能である。一部の実施形態では、化合物の検出可能なレベルは、例えば、ガスクロマトグラフィー連動質量分析（ＧＣＭＳ）によって判定されるように、１，０００ｐｐｍ未満、９００ｐｐｍ未満、８００ｐｐｍ未満、７００ｐｐｍ未満、６００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、４００ｐｐｍ未満、３００ｐｐｍ未満、２００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、９０ｐｐｍ未満、８０ｐｐｍ未満、７０ｐｐｍ未満、６０ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、４０ｐｐｍ未満、３０ｐｐｍ未満、２０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、９ｐｐｍ未満、８ｐｐｍ未満、７ｐｐｍ未満、６ｐｐｍ未満、５ｐｐｍ未満、４ｐｐｍ未満、３ｐｐｍ未満、２ｐｐｍ未満、または１ｐｐｍ未満である。一部の実施形態では、化合物の検出可能なレベルは、化合物の臭気閾値未満である。
生物由来１，３−ＢＧ中の少なくとも以下の揮発性物質化合物が、吸収剤を用いて気体ヘッドスペースのみで検出された。したがって、理論に束縛されることを望むものではないが、以下の例示的化合物が１ｐｐｍ未満のレベルで存在すると考えられる：アセトアルデヒド、３−ブテン−２−オン（メチルビニルケトン）、ジアセチル、２−ブテナール（クロトンアルデヒド）、３−ヒドロキシ−２−ブタノン（アセトイン）、またはこれらの組合せ。少なくとも以下の例示的化合物が、生物由来１，３−ＢＧに特有とすることができる：４−ヒドロキシ−２−ブタノン、ジアセチル、１−ヒドロキシ−２−プロパノン、２，３−ブタンジオール、１，２−プロパンジオール、または１，３−プロパンジオール、またはこれらの組合せ。
一部の実施形態では、アセトアルデヒド、４−ヒドロキシ−２−ブタノン、３−ブテン−２−オン（メチルビニルケトン）、ジアセチル、２−ブテナール（クロトンアルデヒド）、１−ヒドロキシ−２−プロパノン、３−ヒドロキシ−２−ブタノン（アセトイン）、３−ヒドロキシ−ブタナール（３−ヒドロキシ−ブチルアルデヒド）、２，３−ブタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ジオキセパン、２−メチル−２−プロピル、２−メチル−２−プロピル−１，３−ジオキセパン、またはこれらの組合せのレベルは、例えばＧＣ−ＭＳによって生物由来１，３−ＢＧ中で検出することができない。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、検出可能なレベルの３−ヒドロキシブタナールまたは４−ヒドロキシ−２−ブタノンを有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、例えば、ＧＣ−ＭＳによって判定して、２００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、９０ｐｐｍ未満、８０ｐｐｍ未満、７０ｐｐｍ未満、６０ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ、４０ｐｐｍ未満、３０ｐｐｍ未満、２０ｐｐｍ未満、または１０ｐｐｍ未満の３−ヒドロキシブタナールまたは４−ヒドロキシ−２−ブタノンを有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、３−ヒドロキシブタナールまたは４−ヒドロキシ−２−ブタノンの匂い閾値より少ない３−ヒドロキシブタナールまたは４−ヒドロキシ−２−ブタノンを有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、検出可能なレベルの３−ヒドロキシブタナールを有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、例えば、ＧＣ−ＭＳによって判定して、２００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、９０ｐｐｍ未満、８０ｐｐｍ未満、７０ｐｐｍ未満、６０ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、４０ｐｐｍ未満、３０ｐｐｍ未満、２０ｐｐｍ未満、または１０ｐｐｍ未満の３−ヒドロキシブタナールを有する。一部の実施形態では、３−ヒドロキシブタナールのレベルは、例えば、ＧＣ−ＭＳによって生物由来１，３−ＢＧにおいて検出可能でない。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、３−ヒドロキシブタナールの匂い閾値より少ない３−ヒドロキシブタナールを有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、４０ｐｐｍ未満の３−ヒドロキシ−ブタナールを有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、検出可能なレベルの４−ヒドロキシ−２−ブタノンを有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、例えば、ＧＣ−ＭＳによって判定して、２００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、９０ｐｐｍ未満、８０ｐｐｍ未満、７０ｐｐｍ未満、６０ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、４０ｐｐｍ未満、３０ｐｐｍ未満、２０ｐｐｍ未満、または１０ｐｐｍ未満の４−ヒドロキシ−２−ブタノンを有する。一部の実施形態では、４−ヒドロキシ−２−ブタノンのレベルは、生物由来１，３−ＢＧにおいて、例えば、ＧＣ−ＭＳによって検出可能でない。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、４−ヒドロキシ−２−ブタノンの匂い閾値より少ない４−ヒドロキシ−２−ブタノンを有する。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、検出可能なレベルの１−ヒドロキシ−２−プロパノンを有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、例えば、ＧＣ−ＭＳによって判定して、１００ｐｐｍ未満、９０ｐｐｍ未満、８０ｐｐｍ未満、７０ｐｐｍ未満、６０ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、４０ｐｐｍ未満、３０ｐｐｍ未満、２０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、９ｐｐｍ未満、８ｐｐｍ未満、７ｐｐｍ未満、６ｐｐｍ未満、５ｐｐｍ未満、４ｐｐｍ未満、３ｐｐｍ未満、２ｐｐｍ未満、または１ｐｐｍ未満の１−ヒドロキシ−２−プロパノンを有する。例えば、表１を参照のこと。一部の実施形態では、１−ヒドロキシ−２−プロパノンのレベルは、生物由来１，３−ＢＧにおいて、例えば、ＧＣ−ＭＳによって検出可能でない。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、検出可能なレベルの１，２−プロパンジオールを有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、例えば、ＧＣ−ＭＳによって判定して、１００ｐｐｍ未満、９０ｐｐｍ未満、８０ｐｐｍ未満、７０ｐｐｍ未満、６０ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、４０ｐｐｍ未満、３０ｐｐｍ未満、２０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、９ｐｐｍ未満、８ｐｐｍ未満、７ｐｐｍ未満、６ｐｐｍ未満、５ｐｐｍ未満、４ｐｐｍ未満、３ｐｐｍ未満、２ｐｐｍ未満、または１ｐｐｍ未満の１，２−プロパンジオールを有する。例えば、表１を参照のこと。一部の実施形態では、１，２−プロパンジオールのレベルは、生物由来１，３−ＢＧにおいて、例えば、ＧＣ−ＭＳによって検出可能でない。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、検出可能なレベルの１，３−プロパンジオールを有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、例えば、ＧＣ−ＭＳによって判定して、２００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、９０ｐｐｍ未満、８０ｐｐｍ未満、７０ｐｐｍ未満、６０ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、４０ｐｐｍ未満、３０ｐｐｍ未満、２０ｐｐｍ未満、または１０ｐｐｍ未満の４−ヒドロキシ−２−ブタノン１，３−プロパンジオールを有する。一部の実施形態では、１，３−プロパンジオールのレベルは、生物由来１，３−ＢＧにおいて、例えば、ＧＣ−ＭＳによって検出可能でない。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、検出可能なレベルの２，３−ブタンジオールを有する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、例えば、ＧＣ−ＭＳによって判定して、１００ｐｐｍ未満、９０ｐｐｍ未満、８０ｐｐｍ未満、７０ｐｐｍ未満、６０ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、４０ｐｐｍ未満、３０ｐｐｍ未満、２０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、９ｐｐｍ未満、８ｐｐｍ未満、７ｐｐｍ未満、６ｐｐｍ未満、５ｐｐｍ未満、４ｐｐｍ未満、３ｐｐｍ未満、２ｐｐｍ未満、または１ｐｐｍ未満の２，３−ブタンジオールを有する。一部の実施形態では、２，３−ブタンジオールのレベルは、生物由来１，３−ＢＧにおいて、例えば、ＧＣ−ＭＳによって検出可能でない。
別の態様では、生物由来１，３−ＢＧを精製するための方法が本明細書において提供される。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧを精製するための方法は、非天然発生的な微生物を培養して発酵ブロス中に生物由来１，３−ＢＧを生成し、発酵ブロスに以下の手順のうちの１つまたは複数を行うステップを含み得る：マイクロ濾過、限外濾過、ナノ濾過、一次イオン交換、蒸発、洗練イオン交換、カラム蒸留、水素添加、活性炭濾過または吸着、塩基添加、水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ４）処理、およびワイプ薄膜蒸発（ｗｉｐｅｄ−ｆｉｌｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧを精製するための方法は、（ｉ）マイクロ濾過、続いて（ｉｉ）ナノ濾過、続いて（ｉｉｉ）一次イオン交換、続いて（ｉｖ）蒸発、続いて（ｖ）洗練イオン交換、続いて（ｖｉ）蒸留を含む。一部の実施形態では、塩基添加は、イオン交換後および蒸留ステップ前または蒸留ステップ中のステップとして行う。一部の実施形態では、蒸留は活性炭処理を含む。一部の実施形態では、活性炭処理は蒸留プロセスの間に行う。一部の実施形態では、炭素処理は蒸留プロセスの最後に行う。一部の実施形態では、蒸留の後に（ｖ）水素化ホウ素ナトリウム処理を行う。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧを精製するための方法は、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを蒸留するステップを含み得る。蒸留は、本明細書において提供される蒸留システムを用いて行って、精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物を生成することができる。精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物は、重量／重量ベースで９０％、９２％、９４％、９６％、９７％、９８％、９９％、９９．５％、９９．７％または９９．９％より多い生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）とすることができるまたはそれを含む。蒸留システムは、１，３−ＢＧよりも高いまたは低い沸点を有する材料の流を生成することによって１，３−ＢＧよりも高いまたは低い沸点を有する材料を除去するために使用することができる１つまたは複数の蒸留カラムを含み得るまたはそれから構成される。蒸留カラムとしては、例えば、不規則充填物、規則充填物、プレート、不規則および規則充填物、不規則充填物およびプレート、または規則充填物およびプレートがあり得る、または含み得る。当技術分野において公知であるように、多くのタイプおよび機器構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ）の蒸留カラムが利用可能である。精製された生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）生成物中の生物由来１，３−ＢＧの回収率は、精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物中の生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）の量を、精製された粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物中の生物由来１，３−ＢＧまたは標的化合物の量で除することによって百分率として算出することができる。
蒸留において考慮するべきなのは、生物由来１，３−ＢＧまたは標的化合物生成物が蒸留プロセス中に受ける熱量を減少させるまたは最小限にすることである。不純物またはさらに生物由来１，３−ＢＧは、蒸留中に加熱されている間に、熱または化学分解を受ける場合がある。蒸留カラムを減圧下（大気圧未満）または真空で操作すると、蒸留カラム内の混合物の沸騰温度が低下し、低温での蒸留カラムの操作が可能になる。本明細書において提供されるさまざまな実施形態で記載するいずれのカラムも、減圧下で操作することができる。いくつかのまたはすべての蒸留カラムとともに一般的な真空システムを使用して、減圧に達することができ、または各カラムはそれ自体の真空システムを有してもよい。上記の例示的な真空機器構成のすべての組合せおよび順列は、本明細書において提供されるかつ述べられる本組成物、システム、および方法の範囲内に含まれる。蒸留カラムの圧力は、頂部または凝縮器、底部または基部、またはこれらの間のいずれかの場所で測定することができる。蒸留カラムの頂部における圧力は、蒸留カラムの基部における圧力と異なる場合があり、この圧力差は、蒸留カラム全体にわたる圧力低下を示す。同じ実施形態のさまざまな蒸留カラムをさまざまな圧力で操作することができる。カラム内の圧力は、周囲圧力、周囲圧力未満、または、例えば５００ｍｍＨｇ、２００ｍｍＨｇ、１００ｍｍＨｇ、５０ｍｍＨｇ、４０ｍｍＨｇ、３０ｍｍＨｇ、２０ｍｍＨｇ、１５ｍｍＨｇ、１０ｍｍＨｇ、または５ｍｍＨｇ未満とすることができる。
蒸留カラムを用いて蒸留によって高または低沸点材料を除去するステップは、１００％効果的であるとは予想されず、しかも蒸留手順後に、残留量の高または低沸点材料が生成物流中にまだ存在する場合があることを理解されたい。材料が蒸留手順によって除去されることが記載される場合、除去とは蒸留によって５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、９９．５％または９９．９％より多い材料が供給口から蒸留カラムまでに除去されることを意味することができる点を理解されたい。
精製されることになる混合物は、蒸留カラムへ供給することができ、操作条件によって、高沸点または低沸点材料を混合物から除去することができる。例えば、低沸点材料を除去する場合、低沸点材料を沸騰させ、蒸留カラムの頂部から除去し、低沸点材料が除去された生成物含有流を蒸留カラムの底部から排出する。この底部流を次の蒸留カラムへ供給することができ、ここで高沸点材料を生成物含有流から除去する。次の蒸留カラムでは、生成物含有流を沸騰させ、蒸留カラムの頂部から排出し、高沸点材料を蒸留カラムの底部から除去し、そうしてより純粋な生成物含有流が得られる。別の例では、高沸点材料と低沸点材料の両方を生成物含有流から除去することができ、この場合、低沸点材料を沸騰させ、カラムの頂部を通して除去し、高沸点材料はカラムの底部から除去され、生成物はサイド抜出し（ｓｉｄｅ−ｄｒａｗ）を通して排出され、それによって材料は、蒸留カラムの頂部と底部との間の中間位置でカラムから抜き出される。
蒸留カラムを含む本明細書において提供されるシステムおよび方法では、蒸留カラムはいくつかの段階を有する。一部の実施形態では、この開示のシステムまたは方法は、３から８０個の段階を含む蒸留カラムを有する。例えば、蒸留カラムは、３から２５個の段階、２５から５０個の段階、または５０から８０個の段階を有することができる。一部の実施形態では、蒸留カラムは、８から２８個の段階、例えば１８から１４個の段階を有する。一部の実施形態では、蒸留カラムは、４個の段階、８個の段階、１０個の段階、１１個の段階、１７個の段階、２２個の段階、１８個の段階、２３個の段階、３０個の段階または６７個の段階を有する。
一部の実施形態では、方法は、（ａ）第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を第１のカラム蒸留手順に供して、第１の高沸点物質流として生物由来１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する材料を除去して、第２の１，３−ＢＧ含有生成物流を生成するステップと；（ｂ）第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を第２のカラム蒸留手順に供して、生物由来１，３−ＢＧよりも低い沸点を有する材料を除去して、第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成するステップと；（ｃ）第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を第３のカラム蒸留手順に供して、第２の高沸点物質流として生物由来１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する材料を除去して、精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物を含む第４の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成するステップとを含む。一部の実施形態では、精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物は、本明細書において提供される生物由来１，３−ＢＧである。
一部の実施形態では、方法は、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧに洗練に供して、（ａ）の第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成するステップを含む。一部の実施形態では、洗練には、例えば、イオン交換クロマトグラフィー、または活性炭との接触が伴う。
洗練は、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物、または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧ中のすべての残留塩および／または他の不純物を減少させるための、または除去するための手順である。洗練は、粗製生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）、または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物、または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧ中の不純物と反応することができるまたはそれを吸着することができる１つまたはいくつかの材料に接触させるステップを含み得る。洗練で使用される材料は、イオン交換樹脂、活性炭、または例えば、ＤＯＷＥＸ（商標）２２、ＤＯＷＥＸ（商標）８８、ＯＰＴＩＰＯＲＥ（商標）Ｌ４９３、ＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（商標）ＸＡＤ７６１、またはＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（商標）ＦＰＸ６６、またはＤＯＷＥＸ（商標）２２およびＤＯＷＥＸ（商標）８８の混合物などのこれらの樹脂の混合物などの吸着樹脂を含み得る。
一部の実施形態では、洗練は洗練イオン交換である、またはそれを含む。洗練イオン交換を使用して、すべての残留塩、色素体（ｃｏｌｏｒ ｂｏｄｉｅｓ）および色素前駆体（ｃｏｌｏｒ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓ）を除去してから、さらに精製することができる。洗練イオン交換は、アニオン交換、カチオン交換、カチオン交換とアニオン交換の両方を含むことができ、またはカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の両方を含むカチオン−アニオン混合型交換とすることができる、もしくはこれらを含み得る。ある特定の実施形態では、洗練イオン交換は、アニオン交換、続いてカチオン交換、カチオン交換、続いてアニオン交換、もしくはカチオン−アニオン混合型交換である、またはこれらを含む。ある特定の実施形態では、洗練イオン交換はアニオン交換である、またはそれを含む。洗練イオン交換は、強カチオンと強アニオン交換の両方である、もしくはこれらを含む、または他の洗練カチオン交換または洗練アニオン交換以外の強アニオン交換である、もしくはそれを含む。一部の実施形態では、洗練イオン交換は、蒸発などの水分除去ステップの後に、かつその後の蒸留の前に行う。
一部の実施形態では、方法は、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを脱水カラム蒸留手順に供して、生物由来１，３−ＢＧよりも低い沸点を有する材料を粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧから除去して、（ａ）の第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成するステップを含む。
一部の実施形態では、方法は、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを洗練に供して、得られた粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを脱水カラム蒸留手順に供して、生物由来１，３−ＢＧよりも低い沸点を有する材料を、得られた粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物から減少させまたは除去して、（ａ）の第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成するステップを含む。一部の実施形態では、洗練には、例えば、イオン交換クロマトグラフィー、または活性炭との接触が伴う。
蒸留システムまたは方法における還流割合は、沸騰割合と取出し割合との比である。言い換えると、還流割合は、蒸留カラムへ戻る還流物の量とレシーバー中に収集される還流物（蒸留物）の量との比である。例えば、２：１の還流割合は、蒸留カラムへ戻る還流物が、蒸留物として収集されるものの２倍（例えば、体積または重量ベースで）であることを示す。
一部の実施形態では、本明細書において提供される方法またはシステムにおける脱水カラム、または第１の、第２のもしくは第３の蒸留カラムの還流比は、１：１もしくはそれより多い、２：１もしくはそれより多い、３：１もしくはそれより多い、４：１もしくはそれより多い、５：１もしくはそれより多い、６：１もしくはそれより多い、７：１もしくはそれより多い、８：１もしくはそれより多い、９：１もしくはそれより多い、または１０：１もしくはそれより多い。
一部の実施形態では、本明細書において提供される方法またはシステムにおける脱水カラム、または第１の、第２のもしくは第３の蒸留カラムの還流比は、１：１もしくはそれ未満、１：２もしくはそれ未満、１：３もしくはそれ未満、１：４もしくはそれ未満、１：５もしくはそれ未満、１：６もしくはそれ未満、１：７もしくはそれ未満、１：８もしくはそれ未満、１：９もしくはそれ未満、または１：１０もしくはそれ未満である。
一部の実施形態では、方法は、（ａ）、（ｂ）、または（ｃ）のいずれか１つの前または後に、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流に塩基を添加するステップを含む。一部の実施形態では、塩基は、（ａ）の前で生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流に添加される。一部の実施形態では、塩基は、粗製生物由来１，３−ＢＧまたは部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧに洗練が行われる前に、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流に添加される。一部の実施形態では、洗練には、例えば、イオン交換クロマトグラフィー、もしくは活性炭との接触、もしくはその両方が伴う、またはこれらが含まれる。一部の実施形態では、塩基は、粗製生物由来１，３−ＢＧまたは部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧに洗練が行われた後に、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流に添加される。一部の実施形態では、塩基は、洗練から得られた粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧに脱水カラムが行われる前に添加される。一部の実施形態では、塩基は、洗練から得られた粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧに脱水カラムが行われた後に添加される。一部の実施形態では、塩基は、（ａ）の後で生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流に添加される。一部の実施形態では、塩基は、（ａ）と（ｂ）との間で生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流に添加される。一部の実施形態では、塩基は、（ｂ）の前で生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流に添加される。一部の実施形態では、塩基は、（ｂ）の後で生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流に添加される。一部の実施形態では、塩基は、（ｂ）と（ｃ）との間で生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流に添加される。一部の実施形態では、塩基は、（ｃ）の前で生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流に添加される。一部の実施形態では、塩基は、（ｃ）の後で生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流に添加される。
一部の実施形態では、塩基は、脱水カラム、または第１、第２、もしくは第３の蒸留カラムのリボイラーに、またはこれらの組合せに添加される。
一部の実施形態では、塩基は、循環チューブ型反応器などのアルカリ反応器中に添加される。
一部の実施形態では、塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウムなどのアルカリ金属化合物、水酸化アンモニウム、またはこれらの組合せがあり得る。
一部の実施形態では、塩基は、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧの重量に基づいて、０．０５％から１０％、例えば、０．０５重量％から１重量％、１重量％から２重量％、２重量％から３重量％、３重量％〜４重量％、４重量％〜５重量％、５重量％〜６重量％、６重量％〜７重量％、７重量％〜８重量％、８重量％〜９重量％、または９重量％〜１０重量％の量で添加される。
一部の実施形態では、塩基の添加は、アルカリ反応器中、９０〜１４０℃、例えば、９０〜１１０℃、１１０〜１３０℃、または１２０〜１４０℃の温度で行う。
一部の実施形態では、アルカリ反応器中での保持時間は、５から１２０分、例えば、５から１５分、１０から３０分、２０から４０分、３０から５０分、４０から６０分、５０から７０分、６０から８０分、７０から９０分、８０から１００分、９０から１１０分、または１００から１２０分である。
一部の実施形態では、塩基を添加した後に、例えば薄膜エバポレーターを使用した脱アルカリ化を行う。一部の実施形態では、脱アルカリ化中に、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧへ添加された塩基が、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流から高沸点材料とともに除去される。
一部の実施形態では、方法は、（ａ）、（ｂ）、または（ｃ）のうちのいずれか１つの前または後に、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を、水素添加反応で処理するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、（ａ）の前に、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を、水素添加反応で処理するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、（ａ）と（ｂ）との間で、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を、水素添加反応で処理するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、（ａ）の後に、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を、水素添加反応で処理するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、（ｂ）の前に、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を、水素添加反応で処理するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、（ｂ）の後に、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を、水素添加反応で処理するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、（ｂ）と（ｃ）との間で、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を、水素添加反応で処理するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、（ｃ）の前に、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を、水素添加反応で処理するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、（ｃ）の後に、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を、水素添加反応で処理するステップを含む。
一部の実施形態では、水素添加反応によって、第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流中の、３−ヒドロキシ−ブタナールまたは４−ヒドロキシ−２−ブタノンの濃度が、５０％もしくはそれより多く、６０％もしくはそれより多く、７０％もしくはそれより多く、８０％もしくはそれより多く、９０％もしくはそれより多く、または９５％もしくはそれより多く減少する。
一部の実施形態では、水素添加反応によって、第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流の２７０ｎｍまたは２２０ｎｍにおけるＵＶ吸光度が、５０％もしくはそれより多く、６０％もしくはそれより多く、７０％もしくはそれより多く、８０％もしくはそれより多く、９０％もしくはそれより多く、または９５％もしくはそれより多く減少する。
一部の実施形態では、方法は、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を活性炭に接触させるステップを含む。一部の実施形態では、活性炭は化学的活性炭である。本明細書において使用する「化学的活性炭」は、空気または他の気体を用いた酸化とは対照的に、化学的処理によって活性化されている活性炭を指す。一部の実施形態では、化学的活性炭は、蒸気を用いた第２の活性化が行われ、化学的活性化で生じることのない物理的性質が与えられる。使用することができる化学的活性化剤としては、リン酸；硫酸；塩化亜鉛；硫化カリウム；チオシアン酸カリウム；アルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、硫化物および硫酸塩；ならびにアルカリ土類の炭酸塩、塩化物、硫酸塩、およびリン酸塩がある。一部の実施形態では、本明細書において提供される方法およびシステムにおいて使用される化学的活性炭は、リン酸で活性化された木質系（おがくず）活性炭である。例示的な化学的活性炭は市販の、例えば、ＭｅａｄＷｅｓｔｖａｃｏ Ｃｏｒｐ．（Ｒｉｃｈｍｏｎｄ、ＶＡ）Ｎｕｃｈａｒ（登録商標）ＷＶ−Ｂグレード活性炭材料である。
活性炭は、例えば、微粉化または顆粒状形態とすることができる。一部の実施形態では、活性炭は、石炭、木質、またはヤシ殻系である。一部の実施形態では、活性炭は蒸気賦活性である。一部の実施形態では、活性炭は、酸で洗浄される。一部の実施形態では、活性炭としては、Ｃａｂｏｔ Ｄａｒｃｏ Ｓ−５１Ａ Ｍ−１９６７（Ｄａｒｃｏ；Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐ．、Ｂｏｓｔｏｎ、ＭＡ）、Ｃａｌｇｏｎ ＦＩＬＴＲＡＳＯＲＢ ３００（ＦＳ ３００；Ｃａｌｇｏｎ ＣａｒｂｏｎＣｏｒｐ．、Ｍｏｏｎ Ｔｏｗｎｓｈｉｐ、ＰＡ）、またはＣａｌｇｏｎ ＣＰＧ−ＬＦ（ＣＰＧ−ＬＦ；Ｃａｌｇｏｎ Ｃａｒｂｏｎ Ｃｏｒｐ．、Ｍｏｏｎ Ｔｏｗｎｓｈｉｐ、ＰＡ）があり得る。
一部の実施形態では、活性炭で処理された生物由来１，３−ＢＧは、顧客に提供され、かつ／または例えば、蒸留などのさらにその後の精製ステップを行わずに活性炭処理直後に別の組成物中に組み込まれる場合は、さらに精製することなく「消費される」。
一部の実施形態では、方法は、第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を活性炭に接触させるステップを含む。一部の実施形態では、方法は、第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を活性炭に接触させるステップを含む。一部の実施形態では、方法は、第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を活性炭に接触させるステップを含む。一部の実施形態では、方法は、第２の高沸点流を活性炭に接触させるステップを含む。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を活性炭に接触させると、第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流中の３−ヒドロキシ−ブタナールまたは４−ヒドロキシ−２−ブタノンの濃度が、５０％もしくはそれより多く、６０％もしくはそれより多く、７０％もしくはそれより多く、８０％もしくはそれより多く、９０％もしくはそれより多く、または９５％もしくはそれより多く減少する。
一部の実施形態では、方法は、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ４）に接触させるステップを含む。一部の実施形態では、方法は、第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流をＮａＢＨ４に接触させるステップを含む。一部の実施形態では、方法は、第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流をＮａＢＨ４に接触させるステップを含む。一部の実施形態では、方法は、第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流をＮａＢＨ４に接触させるステップを含む。一部の実施形態では、方法は、第２の高沸点流をＮａＢＨ４に接触させるステップを含む。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流をＮａＢＨ４と接触させると、第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流の蒸留物中の３−ヒドロキシ−ブタナールまたは４−ヒドロキシ−２−ブタノンの濃度が、５０％もしくはそれより多く、６０％もしくはそれより多く、７０％もしくはそれより多く、８０％もしくはそれより多く、９０％もしくはそれより多く、または９５％もしくはそれより多く減少する。一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流をＮａＢＨ４と接触させると、第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流の２７０ｎｍまたは２２０ｎｍにおけるＵＶ吸光度が、５０％もしくはそれより多く、６０％もしくはそれより多く、７０％もしくはそれより多く、８０％もしくはそれより多く、９０％もしくはそれより多く、または９５％もしくはそれより多く減少する。
一部の実施形態では、方法は、第１の高沸点流にワイプ薄膜蒸発（ＷＦＥ）に供して、ＷＦＥ蒸留物を生成し、ＷＦＥ蒸留物を第１のカラム蒸留手順に供するステップを含む。
一部の実施形態では、方法は、第２の高沸点流にＷＦＥに供して、ＷＦＥ蒸留物を生成し、ＷＦＥ蒸留物を第３のカラム蒸留手順に供するステップを含む。
一部の実施形態では、蒸留は、蒸留からの第１の高沸点流にＷＦＥに供して、ＷＦＥ蒸留物を生成するステップを含む。ＷＦＥ蒸留物を、本明細書において提供されるシステムの第１のカラム蒸留手順にさらに供することができる。一部の実施形態では、ＷＦＥ蒸留物を、本明細書において提供されるシステムの第４のカラム蒸留手順にさらに供することができる。
ＷＦＥは、薄膜蒸発としても公知であり、構成要素が熱に弱い、粘性の、かつ加熱された表面を汚染する傾向があるもの（例えば、アミノ酸、糖、および発酵ブロスで認められることが多い他の構成要素）を含む場合、低揮発性構成要素から、揮発性構成要素を比較的即座に分離するのに有用であり得る。典型的には、本明細書で記載するシステムおよび方法の実施形態では、ワイプ薄膜エバポレーター（「ＷＦＥ」）からの蒸発可能な成分（蒸留物）は、生物由来１，３−ＢＧを含む。したがって、本明細書で記載するシステムおよび方法で利用されるように、ＷＦＥは、そうでなければ処分されることになる生物由来１，３−ＢＧを重質物材料から回収することによって、生成物の収率を高める蒸留構成要素である。例えば、カラム蒸留システムまたは方法では、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物（または脱水カラムからの生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）生成物流などの部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧ）が、所与の蒸留カラム中に供給され、そこから１，３−ＢＧが蒸留物（「低沸点物質」）として取り出され、蒸留カラムからの（そうでなければ処分されることになる）底部パージ（「高沸点物質」）にワイプ薄膜蒸発が行われる場合、ＷＦＥの１，３−ＢＧ含有蒸留物は、カラム蒸留システムまたは方法へ戻されて、１，３−ＢＧの回収率が増加する。ワイプ薄膜エバポレーターでの加熱時間は、分解を最小限にするために短くすることができる。
一部の実施形態では、ＷＦＥは単行程蒸留装置（ＳＰＤ）である。一部の実施形態では、ＷＦＥは垂直ＷＦＥである。一部の実施形態では、ＷＦＥは水平ＷＦＥである。
ワイプ薄膜エバポレーターは、５０ｍｍＨｇ、２５ｍｍＨｇ、１０ｍｍＨｇ、１ｍｍＨｇ、０．１ｍｍＨｇ、０．０１ｍｍＨｇ未満などの、またはさらに低い真空条件下で操作することができる。ワイプ薄膜蒸発のための操作条件は、例えば、約０．１ｍｍＨｇから２５ｍｍＨｇ、約１ｍｍＨｇから１０ｍｍＨｇ、約２ｍｍＨｇから７．５ｍｍＨｇ、約４ｍｍＨｇから７．５ｍｍＨｇ、または約４ｍｍＨｇから１５ｍｍＨｇの範囲の圧力、および約１００℃から１５０℃、１１０℃から１５０℃、１１５℃から１５０℃、１１５℃から１４０℃、１１５℃から１３０℃または１２５℃から１５０℃の温度範囲を用いることができる。
一部の実施形態では、ＷＦＥは、１６０℃未満の温度で操作することができる。一部の実施形態では、ＷＦＥは、１４５℃から１５５℃の間の温度で操作することができる。一部の実施形態では、ＷＦＥは、真空下で操作することができる。一部の実施形態では、ワイプ薄膜エバポレーターのための操作条件は、約１４５℃から１５５℃の温度および約４ｍｍＨｇから１５ｍｍＨｇの真空を含む。
一部の実施形態では、本明細書において提供される生物由来１，３−ＢＧを精製するための方法は、発酵、細胞分離、塩分離、蒸発、またはこれらの組合せのうちの１つまたは複数を含む。一部の実施形態では、方法は、発酵、続いて細胞分離、続いて塩分離、続いて蒸発を含む。一部の実施形態では、発酵、細胞分離、塩分離、および蒸発によって、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧが得られ、それを本明細書において提供される方法またはシステムにおける洗練カラム（例えば、洗練イオン交換）、脱水カラム、または第１の蒸留カラム中に供給することができる。
一部の実施形態では、方法は発酵を含む。一部の実施形態では、発酵は、天然に存在しない微生物を培養し、発酵ブロス中に生物由来１，３−ＢＧを生成するステップを含む。例示的な天然に存在しない微生物、および発酵ブロス中に生物由来１，３−ＢＧを生成するための方法は、例えば、ＷＯ２０１０／１２７３１９Ａ２およびＷＯ２０１１／０７１６８２Ａ１に記載されており、これらの各々の内容全体は、参照により本明細書に組み込まれるものとする。
一部の実施形態では、方法は細胞分離を含む。一部の実施形態では、細胞分離は、細胞を含む販売されているフラクションから生物由来１，３−ＢＧが富化された発酵ブロスより液体フラクションを分離するステップを含む。一部の実施形態では、分離は、遠心分離もしくは濾過、またはこれらの組合せを含む。一部の実施形態では、濾過は、マイクロ濾過、限外濾過、もしくはナノ濾過、またはこれらの組合せを含む。一部の実施形態では、濾過は、マイクロ濾過からなる。一部の実施形態では、濾過は、限外濾過からなる。一部の実施形態では、濾過は、マイクロ濾過およびナノ濾過からなる。一部の実施形態では、濾過は、限外濾過およびナノ濾過からなる。
遠心分離を使用し、細胞塊を含む固形物を実質的に含まない、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを得ることができる。遠心分離機の機器構成およびサイズによって、操作速度を５００ｒｐｍ未満から、一般的に５００ｒｐｍから１２，０００ｒｐｍまたは１２，０００ｒｐｍより速くに変更することができる。５００から１２，０００ｒｐｍで、重力の最大１５，０００倍およびそれを超える遠心力を生成することができる。発酵ブロスから細胞および固形物を除去するための多くの遠心分離機の機器構成が、当技術分野において公知であり、かつ本明細書において提供されるシステムおよび方法で用いることができる。このような機器構成としては、例えば、ディスクスタック遠心分離機およびデカンターまたはソリッドボウル遠心分離機がある。遠心分離はバッチ式または連続式で行うことができる。当技術分野において周知の遠心分離機器構成のすべての組合せを、本明細書において提供されるシステムおよび方法で用いることができる。
マイクロ濾過は、例えば、約０．０５〜１０ミクロンの範囲のコロイドおよび懸濁粒子を分離するための低圧膜方法を伴う。有用な機器構成としては、スパイラル捲回、中空繊維、またはフラットシート（カートリッジ）マイクロ濾過エレメントを使用したクロスフロー濾過がある。マイクロ濾過は、約０．０５ミクロンから約１０．０ミクロンの孔径を有する膜を通した濾過を含む。マイクロ濾過膜は、約２０，０００ダルトンおよびそれより高い公称分子量カットオフ（ＭＷＣＯ）を有することができる。分子量カットオフという用語は、膜によっておよそ９０％が保持されることになる、ポリペプチド、またはペプチド凝集体を含む粒子のサイズを示すために使用される。ポリマー、セラミック、または鉄鋼マイクロ濾過膜を使用し、細胞を分離することができる。セラミックまたは鉄鋼マイクロ濾過膜は、最大１０年またはそれより長いなど動作寿命が長い。マイクロ濾過は、発酵ブロスの浄化で使用することができる。例えば、マイクロ濾過膜は、約０．０５ミクロンから１０ミクロン、もしくは約０．０５ミクロンから２ミクロン、約０．０５ミクロンから１．０ミクロン、約０．０５ミクロンから０．５ミクロン、約０．０５ミクロンから０．２ミクロン、約１．０ミクロンから１０ミクロン、もしくは約１．０ミクロンから５．０ミクロンの孔径を有することができ、または膜は、約０．０５ミクロン、約０．１ミクロン、もしくは約０．２ミクロンの孔径を有することができる。例えば、マイクロ濾過膜は、約２０，０００ダルトンから５００，０００ダルトン、約２０，０００ダルトンから２００，０００ダルトン、約２０，０００ダルトンから１００，０００ダルトン、約２０，０００ダルトンから５０，０００ダルトン、または約５０，０００ダルトンから３００，０００ダルトンのＭＷＣＯを有することができ；または約２０，０００ダルトン、約５０，０００ダルトン、約１００，０００ダルトンまたは約３００，０００ダルトンのＭＷＣＯは、細胞および固形物の発酵ブロスからの分離に使用することができる。
限外濾過は、最大約１４５ｐｓｉ（１０バール）の圧力を使用して膜を通過させる選択的分離方法である。有用な機器構成としては、スパイラル捲回、中空繊維、またはフラットシート（カートリッジ）限外濾過エレメントを使用したクロスフロー濾過がある。これらのエレメントは、約２００，０００ダルトン未満の分子量カットオフを有する高分子またはセラミック膜からなる。セラミック限外濾過膜も、動作寿命が長く最大１０年またはそれを超えるために有用である。セラミックは、高分子膜よりもかなり高価であるという欠点を有する。限外濾過は、分子量約１，０００ダルトンを超える懸濁固形物および溶質を濃縮する。限外濾過は、約１，０００ダルトンから約２００，０００ダルトンの公称分子量カットオフ（ＭＷＣＯ）（約０．００５から０．１ミクロンの孔径）を有する膜を通過させる濾過を含む。例えば、限外濾過膜は、約０．００５ミクロンから０．１ミクロン、または約０．００５ミクロンから０．０５ミクロン、約０．００５ミクロンから０．０２ミクロン、または約０．００５ミクロンから０．０１ミクロンの孔径を有することができる。例えば、限外濾過膜は、約１，０００ダルトンから２００，０００ダルトン、約１，０００ダルトンから５０，０００ダルトン、約１，０００ダルトンから２０，０００ダルトン、約１，０００ダルトンから５，０００ダルトン、または約５，０００ダルトンから５０，０００ダルトンのＭＷＣＯを有することができる。限外濾過を使用して透過した液体は、生物由来１，３−ＢＧ、媒体塩、および水などの低分子量有機溶質を含むことになる。捕捉された固形物は、例えば、残留細胞残屑、ＤＮＡ、およびタンパク質を含み得る。当技術分野において周知の透析濾過技術を使用し、限外濾過ステップにおける生物由来１，３−ＢＧの回収率を増加させることができる。
ナノ濾過と呼ばれるさらなる濾過手順を使用し、サイズおよび電荷によって、炭水化物、無機および有機塩、残留タンパク質および前の濾過ステップ後に残留する他の高分子量不純物を含むある特定の材料を分離することができる。この手順によって、例えば事前に水を蒸発させることなくある特定の塩を回収することができる。ナノ濾過は、塩を分離し、色を除去し、かつ脱塩を行うことができる。ナノ濾過では、透過液は、一価イオン、および生物由来１，３−ＢＧで例示されるような低分子量の有機化合物を一般的に含む。ナノ濾過は、約１００ダルトンから約２，０００ダルトンの公称分子量カットオフ（ＭＷＣＯ）（約０．０００５から０．００５ミクロンの孔径）を有する膜を通過させる濾過を含む。例えば、ナノ濾過膜は、約１００ダルトンから５００ダルトン、約１００ダルトンから３００ダルトン、または約１５０ダルトンから２５０ダルトンのＭＷＣＯを有することができる。ナノ濾過における物質移動メカニズムは拡散である。ナノ濾過膜は、ある特定のイオン性溶質（ナトリウムおよび塩化物など）、主に一価イオン、ならびに水を部分拡散させる。二価および多価イオンを含むより大きいイオン種、ならびにより複雑な分子は、実質的に保持（排除）される。炭水化物などのより大きい非イオン種も実質的に保持（排除）される。ナノ濾過は、７０ｐｓｉから７００、ｐｓｉ、２００ｐｓｉから６５０ｐｓｉ、２００ｐｓｉから６００ｐｓｉ、２００ｐｓｉから４５０ｐｓｉ、７０ｐｓｉから４００ｐｓｉ、約４００ｐｓｉ、約４５０ｐｓｉまたは約５００ｐｓｉの圧力で一般的に操作される。
ナノ濾過の一実施形態は、約２００ダルトンの分子量カットオフを有する膜を有し、これは例えば、硫酸マグネシウムなどの二価塩の約９９％を排除する。ある特定の実施形態は、非荷電有機分子に対して約１５０〜３００ダルトンの分子量カットオフを有するナノ濾過膜を有することになる。
一部の実施形態では、方法は塩分離を含む。一部の実施形態では、塩分離は水分除去の前に行う。一部の実施形態では、塩除去はナノ濾過を含む。一部の実施形態では、塩除去はイオン交換を含む。一部の実施形態では、塩除去はナノ濾過およびイオン交換を含む。
イオン交換を使用し、例えば発酵ブロスなどの混合物から塩を除去することができる。イオン交換エレメントは、樹脂ビーズならびに膜の形態をとることができる。樹脂は多孔質ビーズの形態に鋳造されることが頻繁にある。樹脂は、帯電した部位の形態の活性基を有する架橋ポリマーとすることができる、またはこれらを含む。これらの部位では、反対の電荷のイオンが引き付けられるが、部位に対するこれらの相対濃度および親和性によって、他のイオンで置き換わる場合がある。イオン交換樹脂は、例えばカチオン性またはアニオン性とすることができる。所与のイオン交換樹脂の効率を決定する因子としては、所与のイオンに対する好ましさ、および利用可能な活性部位の数がある。活性部位を最大限に高めるために、表面積を大きくすることが有用な場合がある。したがって、これらの単位体積当たりの表面積が大きくなるために、小さい多孔質粒子が有用である。
アニオン交換樹脂は、強塩基性または弱塩基性アニオン交換樹脂とすることができ、カチオン交換樹脂は、強酸性または弱酸性カチオン交換樹脂とすることができる。強酸性カチオン交換樹脂であるイオン交換樹脂の非限定的な例としては、ＡＭＢＥＲＪＥＴ（商標）１０００Ｎａ、ＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（商標）ＩＲ１０またはＤＯＷＥＸ（商標）８８があり；弱酸性カチオン交換樹脂としては、ＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（商標）ＩＲＣ８６またはＤＯＷＥＸ（商標）ＭＡＣ３があり；強塩基性アニオン交換樹脂としては、ＡＭＢＥＲＪＥＴ（商標）４２００ＣｌまたはＤＯＷＥＸ（商標）２２があり；弱塩基性アニオン交換樹脂としては、ＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（商標）ＩＲＡ９６、ＤＯＷＥＸ（商標）７７またはＤＯＷＥＸ（商標）Ｍａｒａｔｈｏｎ ＷＭＡがある。イオン交換樹脂は、Ｄｏｗ、Ｐｕｒｏｌｉｔｅ、Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ、三菱ケミカル株式会社または他の会社などのさまざまな製造業者から得ることができる。
一部の実施形態では、一次イオン交換クロマトグラフィーは、ＤＯＷＥＸ（商標）８８（カチオン交換）およびＤＯＷＥＸ（商標）７７（アニオン交換）樹脂を使用して行われる。
一部の実施形態では、洗練イオン交換クロマトグラフィーは、ＤＯＷＥＸ（商標）８８（カチオン交換）およびＤＯＷＥＸ（商標）２２（アニオン交換）樹脂を使用して行われる。
一次イオン交換は、塩を除去するために利用することができる。一次イオン交換は、例えば、カチオン交換もしくはアニオン交換の両方、またはカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の両方を含むカチオン−アニオン混合型交換を含み得る。ある特定の実施形態では、一次イオン交換は、任意の順序のカチオン交換およびアニオン交換とすることができる。一部の実施形態では、一次イオン交換は、アニオン交換続いてカチオン交換、またはカチオン交換続いてアニオン交換、またはカチオン−アニオン混合型交換である。ある特定の実施形態では、一次イオン交換は、アニオン交換、またはカチオン交換である。１種を超える所与のタイプのイオン交換を、一次イオン交換で使用することができる。例えば、一次イオン交換は、カチオン交換、続いてアニオン交換、続いてカチオン交換、続いて最後にアニオン交換を含み得る。
ある特定の実施形態では、一次イオン交換では、強酸性カチオン交換および弱塩基性アニオン交換を使用する。イオン交換、例えば一次イオン交換は、２０℃から６０℃、３０℃から６０℃、３０℃から５０℃、３０℃から４０℃または４０℃から５０℃；または約３０℃、約４０℃、約５０℃、または約６０℃の温度で行うことができる。一次イオン交換などのイオン交換における流量は、１ベッド体積毎時間（ＢＶ／ｈ）から１０ＢＶ／ｈ、２ＢＶ／ｈから８ＢＶ／ｈ、２ＢＶ／ｈから６ＢＶ／ｈ、２ＢＶ／ｈから４ＢＶ／ｈ、４ＢＶ／ｈから６ＢＶ／ｈ、４ＢＶ／ｈから８ＢＶ／ｈ、４ＢＶ／ｈから１０ＢＶ／ｈまたは６ＢＶ／ｈから１０ＢＶ／ｈとすることができる。
一部の実施形態では、塩除去および／または水分除去の後に得られた生物由来１，３−ＢＧ生成物は、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧである。得られた粗製生物由来１，３−ＢＧまたは部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧまたは標的化合物混合物は、例えば重量／重量ベースで、少なくとも５０％、６０％、７０％、８０％、８５％または９０％の１，３−ＢＧであり、かつ５０％、４０％、３０％、２０％、１５％、１０％または５％未満の水である。
一部の実施形態では、方法は、生物由来１，３−ＢＧ生成物から水を除去するために蒸発させるステップを含む。水分を除去するために利用可能な当業者に周知の多くのタイプおよび機器構成のエバポレーターが存在する。エバポレーターは熱交換器であり、その中で液体が沸騰し、蒸気が得られ、すなわち低圧蒸気発生器でもある。この蒸気を使用して、別の「効用」と呼ばれる別のエバポレーターでさらに加熱することができる。水の除去は、エバポレーターシステムを用いた蒸発によって達成され、これは１つまたは複数の効用を含む。一部の実施形態では、二重または三重効用エバポレーターシステムを使用し、水を生物由来１，３−ＢＧから分離することができる。任意の数の多重効用エバポレーターシステムを、水の除去において使用することができる。三重効用エバポレーターまたは他の蒸発装置機器構成は、塩を回収するための蒸発晶析装置である専用の効用、例えば三重効用機器構成の最後の効用を含み得る。あるいは、機械式蒸気再圧縮または熱蒸気再圧縮エバポレーターを利用し、標準多重効用エバポレーターにおいて達成することができるものを超えて、水の蒸発に必要なエネルギーを減少させることができる。
エバポレーターの例としては、流下膜式エバポレーター（これは単行程エバポレーターとすることができる）、強制循環式エバポレーター、プレート式エバポレーター、循環式エバポレーター、流動床式エバポレーター、上昇膜式エバポレーター、向流トリクル式エバポレーター、撹拌式エバポレーターおよびスパイラルチューブ式エバポレーターがある。
一部の実施形態では、本明細書において提供される方法で生成される精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物は、本明細書において提供される生物由来１，３−ＢＧを含む。
一部の実施形態では、精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物は、第３のカラム蒸留手順の蒸留物として収集される。
別の態様では、本明細書において提供される方法によって生成される生物由来１，３−ＢＧが本明細書において提供される。
一部の実施形態では、方法は、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを脱水カラム蒸留手順に供して、生物由来１，３−ＢＧよりも低い沸点を有する材料を、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧから除去して、第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成するステップ；第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を第１のカラム蒸留手順に供して、第１の高沸点物質流として生物由来１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する材料を除去して、第２の１，３−ＢＧ含有生成物流を生成するステップ；必要に応じて塩基を第２の１，３−ＢＧ含有生成物流に添加するステップ；必要に応じて第２の１，３−ＢＧ含有生成物流を水素添加反応で処理するステップ；第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を第２のカラム蒸留手順に供して、生物由来１，３−ＢＧよりも低い沸点を有する材料を除去して、第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成するステップ；第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を第３のカラム蒸留手順に供して、第２の高沸点物質流として生物由来１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する材料を除去して、第４の１，３−ＢＧ含有生成物流を生成し、必要に応じて第４の１，３−ＢＧ含有生成物流を活性炭に曝して、精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物を生成するステップを含み、ここで、精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物は、本明細書において提供される生物由来１，３−ＢＧである。
別の態様では、第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する第１の材料流、および第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成する第１の蒸留カラム；第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、１，３−ＢＧよりも低い沸点を有する材料流、および第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成する第２の蒸留カラム；ならびに第３の１，３−ＢＧ含有生成物流を供給ポイントにおいて受け入れ、１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する第２の材料流、および精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物を含む第４の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成する第３の蒸留カラムを含む、生物由来１，３−ＢＧを精製するためのシステムが本明細書において提供される。一部の実施形態では、第４の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流は、本明細書において提供される生物由来１，３−ＢＧから本質的になる。例えば、図１５Ａを参照されたい。
一部の実施形態では、システムは、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを受け入れ、塩含有量が減少した粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを生成する洗練カラムを含む。一部の実施形態では、塩含有量が減少した粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧは、第１の蒸留カラムに受け入れられる第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流である。一部の実施形態では、塩含有量が減少した粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧは、脱水カラムに受け入れられる。一部の実施形態では、洗練カラムは、イオン交換クロマトグラフィーカラムである、または活性炭を含む。
一部の実施形態では、システムは、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを受け入れ、１，３−ＢＧよりも低い沸点を有する材料流および第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成する脱水カラムを含む。一部の実施形態では、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧは、塩含有量が減少したものであり、かつ洗練カラムによって生成される。一部の実施形態では、洗練カラムは、イオン交換クロマトグラフィーカラムである、または活性炭を含む。
一部の実施形態では、システムは、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを受け入れ、塩含有量が減少した粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを生成する洗練カラム、ならびに塩含有量が減少した粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを受け入れ、１，３−ＢＧよりも低い沸点を有する材料流および第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成する脱水カラムを含む。一部の実施形態では、洗練カラムはイオン交換クロマトグラフィーカラムである、または活性炭を含む。
一部の実施形態では、４段カラムシステムにおける脱水カラムは、５から１５個の段階を有する。一部の実施形態では、４段カラムシステムにおける脱水カラムは１０個の段階を有する。
一部の実施形態では、４段カラムシステムにおける第１のカラムは、１０から４０個の段階を有する。一部の実施形態では、４段カラムシステムにおける第１のカラムは、１５から３５個の段階を有する。一部の実施形態では、４段カラムシステムにおける第１のカラムは、１８個の段階を有する。一部の実施形態では、４段カラムシステムにおける第１のカラムは、３０個の段階を有する。
一部の実施形態では、４段カラムシステムにおける第２のカラムは、１０から４０個の段階を有する。一部の実施形態では、４段カラムシステムにおける第２のカラムは、１５から３５個の段階を有する。一部の実施形態では、４段カラムシステムにおける第２のカラムは、１８個の段階を有する。一部の実施形態では、４段カラムシステムにおける第２の中間カラムは、３０個の段階を有する。
一部の実施形態では、４段カラムシステムにおける第３のカラムは、５から３５個の段階を有する。一部の実施形態では、４段カラムシステムにおける第３のカラムは、１０から３０個の段階を有する。一部の実施形態では、４段カラムシステムにおける第３のカラムは、１５から２５個の段階を有する。一部の実施形態では、４段カラムシステムにおける第３のカラムは、１８個の段階を有する。一部の実施形態では、４段カラムシステムにおける第３のカラムは、２３個の段階を有する。
４段カラムシステムの一部の実施形態では、脱水カラムは１０個の段階を有し、第１のカラムは３０個の段階を有し、第２の中間カラムは３０個の段階を有し、かつ第３のカラムは２３個の段階を有する。
４段カラムシステムの一部の実施形態では、脱水カラムは８個の段階を有し、第１のカラムは１８個の段階を有し、第２のカラムは１８個の段階を有し、かつ第３のカラムは１８個の段階を有する。
一部の実施形態では、システムはアルカリ反応器を含む。一部の実施形態では、アルカリ反応器は、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを受け入れ、高いｐＨレベルを有する粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを生成することができ、これは洗練カラムまたは脱水カラム中に供給することができる。一部の実施形態では、洗練カラムは、イオン交換クロマトグラフィーカラムである、または活性炭を含む。一部の実施形態では、アルカリ反応器は、塩含有量が減少した粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを受け入れ、高いｐＨレベルを有する粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを生成することができ、これは脱水カラム中に供給することができる。一部の実施形態では、アルカリ反応器は、第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、高いｐＨレベルを有する第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成することができ、これは第１の蒸留カラム中に供給することができる。一部の実施形態では、アルカリ反応器は、第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、高いｐＨレベルを有する第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成することができ、これは第２の蒸留カラム中に供給することができる。一部の実施形態では、アルカリ反応器は、第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、高いｐＨレベルを有する第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成することができ、これは第３の蒸留カラム中に供給することができる。
一部の実施形態では、アルカリ反応器を含む本明細書において提供されるシステムはまた、アルカリ反応器において使用された塩基を除去するための脱アルカリ化塔も含み、塔底部から高沸点材料が得られる。一部の実施形態では、脱アルカリ化塔は薄膜エバポレーターである。一部の実施形態では、脱アルカリ化塔として使用されるエバポレーターは、自然流下型薄膜エバポレーターまたは強制撹拌型薄膜エバポレーターであり、短い保持時間を有し、プロセス流体の熱ヒステリシスを抑制する。一部の実施形態では、エバポレーターでは、蒸発は、１００トールもしくはそれ未満、例えば、９０トールもしくはそれ未満、８０トールもしくはそれ未満、７０トールもしくはそれ未満、６０トールもしくはそれ未満、５０トールもしくはそれ未満、４０トールもしくはそれ未満、３０トールもしくはそれ未満、２０トールもしくはそれ未満、１０トールもしくはそれ未満、または５トールもしくはそれ未満の減圧で行われる。一部の実施形態では、蒸発温度は、９０℃から１２０℃の範囲である。
一部の実施形態では、システムは、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を処理するように構成された水素添加反応器を含む。一部の実施形態では、水素添加反応器は、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを受け入れ、水素化された粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを生成することができ、これは洗練カラムまたは脱水カラム中に供給することができる。一部の実施形態では、洗練カラムは、イオン交換クロマトグラフィーカラムである、または活性炭を含む。一部の実施形態では、水素添加反応器は、塩含有量が減少した粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを受け入れ、水素化された粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを生成することができ、これは脱水カラム中に供給することができる。一部の実施形態では、水素添加反応器は、第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、水素化された第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成することができ、これは第１の蒸留カラム中に供給することができる。一部の実施形態では、水素添加反応器は、第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、水素化された第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成することができ、これは第２の蒸留カラム中に供給することができる。一部の実施形態では、水素添加反応器は、第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、水素化された第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成することができ、これは第３の蒸留カラム中に供給することができる。
水素添加ユニットを使用し、触媒を使用して加圧および加熱下で水素を材料と反応させることができる。水素化ユニットは、例えば、バッチ様式でまたは連続的に操作することができる。使用される一部のタイプの触媒は、金属支持体とすることができる。水素添加に有用である金属の非限定的な例としては、パラジウム、白金、ニッケル、およびルテニウムがある。金属触媒のための支持体の非限定的な例としては、炭素、アルミナ、およびシリカがある。触媒はまた、例えば、ＲＡＮＥＹニッケルのようなスポンジ金属型とすることができる。他のニッケル触媒は、販売会社から入手可能であり、例えば、ＮＩＳＡＴ ３１０（商標）、Ｅ−３２７６（ＢＡＳＦ、Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ）、ＲＡＮＥＹ（登録商標）２４８６、またはＥ−４７４ ＴＲ（ＭａｌｌｉｎｃｋｒｏｄｔＣｏ．、Ｃａｌｓｉｃａｔ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ、ＰＡ、ＵＳＡ）である。圧力としては、少なくとも５０ｐｓｉｇ、１００ｐｓｉｇ、２００ｐｓｉｇ、３００ｐｓｉｇ、４００ｐｓｉｇ、５００ｐｓｉｇ、６００ｐｓｉｇまたは１０００ｐｓｉｇの水素圧力、または約１００ｐｓｉｇから１０００ｐｓｉｇ、約２００ｐｓｉｇから６００ｐｓｉｇ、または約４００ｐｓｉｇから６００ｐｓｉｇの水素圧力があり得る。温度は、周囲温度から２００℃、約５０℃から２００℃、約８０℃から１５０℃、約９０℃から１２０℃、約１００℃から１３０℃、または約１２５℃から１３０℃とすることができる。水素化は、蒸留手順後に好ましくは行って、１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する材料、例えば未発酵糖、窒素含有化合物を実質的に除去することを含み、そうでなければ重質物が、水素添加触媒を汚染する場合がある。
一部の実施形態では、システムは、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流から不純物を除去するように構成された活性炭ユニットを含む。一部の実施形態では、活性炭ユニットは、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを受け入れ、活性炭処理された粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを生成することができ、これは洗練カラムまたは脱水カラム中に供給することができる。一部の実施形態では、洗練カラムはイオン交換クロマトグラフィーカラムである。一部の実施形態では、活性炭ユニットは、塩含有量が減少した粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを受け入れ、活性炭処理された粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを生成することができ、これは脱水カラム中に供給することができる。一部の実施形態では、活性炭ユニットは、第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、活性炭処理された第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成することができ、これは第１の蒸留カラム中に供給することができる。一部の実施形態では、活性炭ユニット反応器は、第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、活性炭処理された生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成することができ、これは第２の蒸留カラム中に供給することができる。一部の実施形態では、活性炭ユニットは、第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、活性炭処理された第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成することができ、これは第３の蒸留カラム中に供給することができる。一部の実施形態では、活性炭ユニットは、第４の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、活性炭処理された第４の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成することができる。一部の実施形態では、第４の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流は、精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物を含む。一部の実施形態では、第１、第２、第３、または第４の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流は、本明細書において提供される生物由来１，３−ＢＧから本質的になる。
一部の実施形態では、システムは、水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ４）添加デバイスを含む。一部の実施形態では、ＮａＢＨ４添加デバイスは、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを受け入れ、ＮａＢＨ４処理された粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを生成することができ、これは洗練カラムまたは脱水カラム中に供給することができる。一部の実施形態では、洗練カラムはイオン交換クロマトグラフィーカラムである、または活性炭を含む。一部の実施形態では、ＮａＢＨ４添加デバイスは、塩含有量が減少した粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを受け入れ、ＮａＢＨ４処理された粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧを生成することができ、これは脱水カラム中に供給することができる。一部の実施形態では、ＮａＢＨ４添加デバイスは、第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、ＮａＢＨ４処理された第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成することができ、これは第１の蒸留カラム中に供給することができる。一部の実施形態では、ＮａＢＨ４添加デバイスは、第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、ＮａＢＨ４処理された第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成することができ、これは第２の蒸留カラム中に供給することができる。一部の実施形態では、ＮａＢＨ４添加デバイスは、第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、ＮａＢＨ４処理された第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成することができ、これは第３の蒸留カラム中に供給することができる。一部の実施形態では、ＮａＢＨ４添加デバイスは、第４の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、ＮａＢＨ４処理された第４の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成することができる。一部の実施形態では、第４の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流は、精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物を含む。一部の実施形態では、第１、第２、第３、または第４の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流は、本明細書において提供される生物由来１，３−ＢＧから本質的になる。
一部の実施形態では、システムは、１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する第１の材料流を受け入れ、蒸留物を生成するワイプ薄膜エバポレーター（ＷＦＥ）を含み、一方、蒸留物は、第１の蒸留カラムへ供給される。一部の実施形態では、システムは、１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する第２の材料流を受け入れ、蒸留物を生成するＷＦＥを含み、一方、蒸留物は、第３の蒸留カラムへ供給される。一部の実施形態では、システムは、１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する第１の材料流を受け入れ、蒸留物を生成するＷＦＥを含み、一方、蒸留物は、第１の蒸留カラムへ供給され、かつシステムは、１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する第２の材料流を受け入れ、蒸留物を生成するＷＦＥを含み、一方、蒸留物は、第３の蒸留カラムへ供給される。
一部の実施形態では、システムは、１つまたは複数のリボイラーを含む。リボイラーは、産業用蒸留カラムの底部へ熱を提供するために典型的に使用される熱交換器である。リボイラーは、蒸留カラムの底部からの液体を沸騰させ、蒸気を生成し、蒸気はカラムへ戻り、例えば生物由来１，３−ＢＧの蒸留分離を行うことができる。カラムの底部にあるリボイラーによって蒸留カラムへ供給された熱は、カラムの頂部にある凝縮器によって一般的に除去される。リボイラーとしては、例えば、ケトル式リボイラー、サーモサイフォン式リボイラー、燃焼式リボイラー（ｆｉｒｅｄ ｒｅｂｏｉｌｅｒ）、または強制循環式リボイラーがある。
一部の実施形態では、システムは、脱水カラムから液体を受け入れ、蒸気を生成するリボイラーを含み、それによって蒸気は脱水カラムへ戻る。一部の実施形態では、システムは、第１、第２、または第３の蒸留カラム、またはこれらの組合せから液体を受け入れ、蒸気を生成するリボイラーを含み、それによって蒸気は第１、第２、または第３の蒸留カラム、またはこれらの組合せへ戻る。一部の実施形態では、システムは、脱水カラムから液体を受け入れ、蒸気を生成するリボイラーを含み、それによって蒸気は脱水カラムへ戻る。一部の実施形態では、システムは、脱水カラムからの液体を受け入れ、蒸気を生成するリボイラーを含み、それによって蒸気は脱水カラムへ戻り、かつシステムは、第１、第２、または第３の蒸留カラム、またはこれらの組合せから液体を受け入れ、蒸気を生成するリボイラーを含み、それによって蒸気は第１、第２、または第３の蒸留カラム、またはこれらの組合せへ戻る。
一部の実施形態では、リボイラーは、システムまたはシステムを使用するプロセスへ塩基などの試薬を添加するために使用される。
一部の実施形態では、本明細書において提供されるシステムによって生成される精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物は、本明細書において提供される生物由来１，３−ＢＧから本質的になる。
別の態様では、本明細書において提供されるシステムによって生成される生物由来１，３−ＢＧが、本明細書において提供される。一部の実施形態では、本明細書において提供されるシステムによって生成される生物由来１，３−ＢＧは、本明細書において提供される生物由来１，３−ＢＧである。
一部の実施形態では、生物由来１，３−ＢＧは、５５％もしくはそれより高い、または９５％もしくはそれより高いキラル純度、または本明細書において開示される任意の他のキラル純度を有する。例えば、図１５Ａ〜１５Ｃを参照しながら記載されているように例えば蒸留システムへ投入された粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧは、５５％またはそれより高いキラル純度を有する生物由来１，３−ＢＧを含み得る。
一部の実施形態では、精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物は、９９．０％もしくはそれより高い、または９９．５％もしくはそれより高い化学純度、または本明細書において開示される任意の他の化学純度を有する。例えば、図１５Ａ〜１５Ｃを参照しながら記載されているように蒸留システムから産出される精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物は、９９．０％またはそれより高い化学純度を有する生物由来１，３−ＢＧを含み得る。さらに、一部の実施形態では、産出される精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物は、５５％またはそれより高いキラル純度を有する１，３−ＢＧを含み得る。
本明細書において提供される蒸留システムの例を図１５Ａに示す。粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧ５００は、脱水カラム５１０へ供給され、ここで軽質物材料５１２（水などの１，３−ＢＧよりも低い沸点を有する材料）は第１のカラム５１０の頂部から除去される。生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流５１４は、第１のカラムの底部から排出され、第１の蒸留カラム５２０へ供給される。重質物材料５２４（１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する材料）は、第１の蒸留カラム５２０の底部から除去され、生物由来１，３ＢＧ含有生成物流５２２が、第１の蒸留カラム５２０の頂部から排出される。重質物材料５２４は、ワイプ薄膜エバポレーター（ＷＦＥ）５２５へ必要に応じて供給することができ、ここでＷＦＥ蒸留物５４２および重質物材料が生成される。ＷＦＥ蒸留物５４２は、第１の蒸留カラム５２０へ必要に応じて供給される。生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流５２２は、第２の蒸留カラム５３０へ供給される。蒸留カラム５３０は、軽質物材料５３２をカラム５３０の頂部から、かつ第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流５３４をカラム５３０の底部から除去する。第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流（１，３−ＢＤＯ含有生成物流）５３４は、第３の蒸留カラム５５０へ供給される。精製された生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）生成物５５２は、カラム５５０の頂部から収集され、重質物材料５５４は、カラム５５０の底部から排出される。
図１５Ｂで示される例は、図１５Ａのシステムにアルカリ反応器５６０’を加えたものである。例えば、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧ５００’は、脱水カラム５１０’へ供給され、ここで軽質物材料５１２’（水などの１，３−ＢＧよりも低い沸点を有する材料）は、第１のカラム５１０’の頂部から除去される。生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流５１４’は、第１のカラムの底部から排出され、第１の蒸留カラム５２０’へ供給される。重質物材料５２４’（１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する材料）は、第１の蒸留カラム５２０’の底部から除去され、生物由来１，３ＢＧ含有生成物流５２２’は、第１の蒸留カラム５２０’の頂部から排出される。重質物材料５２４’は、ＷＦＥ５２５’へ必要に応じて供給することができ、ここでＷＦＥ蒸留物５４２’および重質物材料が生成され、ＷＦＥ蒸留物５４２’は、第１の蒸留カラムへ必要に応じて供給される。生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流５２２’は、アルカリ反応器５６０’へ供給され、これは流５６２’’を第２の蒸留カラム５３０’へ送り出す。蒸留カラム５３０’は、軽質物材料５３２’をカラム５３０’の頂部から、かつ第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流５３４’をカラム５３０’の底部から除去する。第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流（１，３−ＢＤＯ含有生成物流）５３４’は、第３の蒸留カラム５５０’へ供給される。精製された生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）生成物５５２’は、カラム５５０’の頂部から収集され、重質物材料５５４’は、カラム５５０’の底部から排出される。
図１５Ｃで示される例は、図１５Ａのシステムに活性炭ユニット５７０’’を加えたものである。例えば、粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物または部分的に精製された生物由来１，３−ＢＧ５００’’は、脱水カラム５１０’’へ供給され、ここで軽質物材料５１２’’（水などの１，３−ＢＧよりも低い沸点を有する材料）は、第１のカラム５１０’’の頂部から除去される。生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流５１４’’は第１のカラムの底部から排出され、第１の蒸留カラム５２０’’へ供給される。重質物材料５２４’’（１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する材料）は、第１の蒸留カラム５２０’’の底部から除去され、かつ生物由来１，３ＢＧ含有生成物流５２２’’は、第１の蒸留カラム５２０’’の頂部から排出される。重質物材料５２４’’は、ＷＦＥ５２５’’へ必要に応じて供給することができ、ここでＷＦＥ蒸留物５４２’’および重質物材料が生成され、かつＷＦＥ蒸留物５４２’’は、第１の蒸留カラムへ必要に応じて供給される。生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流５２２’’は、アルカリ反応器（図１５Ｃでは特に示さない）へ必要に応じて供給され、これは図１５Ｂを参照しながら記載されているような方法で、流を第２の蒸留カラム５３０’’へ送り出す。蒸留カラム５３０’’は、軽質物材料５３２’’をカラム５３０’’の頂部から、かつ第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流５３４’’をカラム５３０’’の底部から除去する。第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流（１，３−ＢＤＯ含有生成物流）５３４’’は、第３の蒸留カラム５５０’’へ供給される。精製された生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）生成物５５２’’は、カラム５５０’’の頂部から収集され、重質物材料５５４’’は、カラム５５０’’の底部から排出される。精製された生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）生成物５５２’’は、活性炭ユニット５７０’’へ供給され、ここで活性炭処理生成物５７２’’が生成される。
一部の実施形態では、炭素原材料、ならびにホスフェート、アンモニア、スルフェート、塩化物および他のハロゲンなどの他の細胞取込み原料は、生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）、またはそのエステルもしくはアミドなどのそれに関連する下流生成物、または任意の生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）経路中間体に存在する原子の同位体分布が変化するように選択することができる。さまざまな炭素原材料および上記で列挙された他の取込み原料は、本明細書においてまとめて「取込み原料」と呼ばれることになる。取込み原料は、生成物である生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）、またはそのエステルもしくはアミドなどのそれに関連する下流生成物、または生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）経路中間体、または生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）経路と異なる反応で生成される副生成物に存在する任意の原子の同位体を富化させることができる。同位体富化は、例えば、炭素、水素、酸素、窒素、硫黄、リン、塩化物または他のハロゲンを含む任意の標的原子に対して達成することができる。
一部の実施形態では、取込み原料は、炭素−１２、炭素−１３、および炭素−１４比が変化するように選択することができる。一部の実施形態では、取込み原料は、酸素−１６、酸素−１７、および酸素−１８比が変化するように選択することができる。一部の実施形態では、取込み原料は、水素、重水素、およびトリチウム比が変化するように選択することができる。一部の実施形態では、取込み原料は、窒素−１４および窒素−１５比が変化するように選択することができる。一部の実施形態では、取込み原料は、硫黄−３２、硫黄−３３、硫黄−３４、および硫黄−３５比が変化するように選択することができる。一部の実施形態では、取込み原料は、リン−３１、リン−３２、およびリン−３３比が変化するように選択することができる。一部の実施形態では、取込み原料は、塩素−３５、塩素−３６、および塩素−３７比が変化するように選択することができる。
一部の実施形態では、標的原子の同位体比は、１つまたは複数の取込み原料を選択することによって、所望の比へ変更することができる。取込み原料は、自然界で認められる天然原料または人工原料由来とすることができ、当業者であれば、天然原料、人工原料、またはこれらの組合せを選択し、標的原子の所望の同位体比を達成することができる。人工取込み原料の例としては、例えば、化学的合成反応から少なくとも部分的に誘導された取込み原料がある。このような同位体富化取込み原料は、市販のものを購入し、または実験室で調製し、かつ／または必要に応じて取込み原料の天然原料と混合し、所望の同位体比を達成することができる。一部の実施形態では、取込み原料の標的原子同位体比は、自然界で認められる取込み原料の所望の起源を選択することによって達成することができる。例えば、本明細書において検討されるように、天然原料は、生物有機体または石油系生成物などの原料または大気から誘導されるまたはこれらによって合成されるバイオ系原料とすることができる。一部のそのような実施形態では、例えば、炭素の原料は、炭素−１４が比較的少ない場合がある化石燃料由来炭素源、またはその石油由来同等物よりも多量の炭素−１４を有する場合があるＣＯ２などの環境もしくは大気中の炭素源から選択することができる。
不安定な炭素同位体炭素−１４または放射性炭素は、地球大気中の１０１２個の炭素原子のうちおよそ１個を補っており、かつ約５７００年の半減期を有する。貯蔵炭素は、宇宙線および通常の窒素（１４Ｎ）が関与する核反応によって上層大気中で補充される。化石燃料は、ずっと以前に崩壊しているため、炭素−１４を含まない。化石燃料が燃焼すると、大気中の炭素−１４フラクションが低下し、これは「スース効果」といわれる。
化合物における原子の同位体比を判定する方法は当業者には周知である。同位体富化は、加速器質量分析（ＡＭＳ）、安定同位体比質量分析（ＳＩＲＭＳ）および核磁気共鳴による部位特異的天然同位体分配（Ｓｉｔｅ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｎａｔｕｒａｌ Ｉｓｏｔｏｐｉｃ Ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ ｂｙ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）（ＳＮＩＦ−ＮＭＲ）などの当技術分野において公知の技術を使用した質量分析によって容易に評価される。このような質量スペクトル技術は、液体クロマトグラフィー（ＬＣ）、高性能液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）および／またはガスクロマトグラフィーなどの分離技術と一体化することができる。
炭素の場合、ＡＳＴＭＤ６８６６が、米国材料試験協会（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）（ＡＳＴＭ）インターナショナルによる放射性炭素年代測定法を使用した固体、液体、および気体サンプルのバイオ系含有量を判定するための規格化された分析法として米国で開発された。標準法は、生成物のバイオ系含有量を判定するための放射性炭素年代測定法の使用に基づいている。ＡＳＴＭＤ６８６６は、２００４年に最初に発表され、標準器の現在のアクティブバージョンはＡＳＴＭＤ６８６６−１１である（２０１１年４月１日実施）。放射性炭素年代測定法技術は当業者には周知であり、本明細書で記載するものを含む。
化合物のバイオ系含有量は、炭素−１４（１４Ｃ）対炭素−１２（１２Ｃ）の比によって推定される。特に、フラクションモダン（Ｆｍ）は、式：Ｆｍ＝（Ｓ−Ｂ）／（Ｍ−Ｂ）からコンピューターで計算され、式中、Ｂ、ＳおよびＭは、ブランク、サンプルおよびモダン参照の１４Ｃ／１２Ｃ比をそれぞれ表す。フラクションモダンは、「モダン」からのサンプルの１４Ｃ／１２Ｃ比の偏差の測定値である。モダンは、δ１３ＣＶＰＤＢ＝−１９毎ミルに正規化された米国規格基準局（ＮＢＳ）シュウ酸Ｉ（すなわち、標準参照材料（ＳＲＭ）４９９０ｂ）の放射性炭素濃度（ＡＤ１９５０における）の９５％として定義される（Ｏｌｓｓｏｎ、Ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ Ｏｘａｌｉｃ ａｃｉｄ ａｓ ａ Ｓｔａｎｄａｒｄ、Ｒａｄｉｏｃａｒｂｏｎ Ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙ、Ｎｏｂｅｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、第１２版 Ｐｒｏｃ．、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９７０年）、この内容全体は、参照により本明細書に組み込まれるものとする）。例えば、ＡＳＭによって測定される質量分析の結果は、δ１３ＣＶＰＤＢ＝−１９毎ミルに正規化されたＮＢＳシュウ酸Ｉ（ＳＲＭ４９９０ｂ）の比活性度の０．９５倍という国際的に承認された定義を使用して計算される。これは、絶対（ＡＤ１９５０）１４Ｃ／１２Ｃ比１．１７６±０．０１０×１０−１２と同等である（Ｋａｒｌｅｎら、Ａｒｋｉｖ Ｇｅｏｆｙｓｉｋ、４巻：４６５〜４７１頁（１９６８年）、この内容全体は、参照により本明細書に組み込まれるものとする）。標準的な計算は、別のものと比較した１つの同位体の異なる取込み、例えば、生体系におけるＣ１２＜Ｃ１３＜Ｃ１４の優先的な取込みを考慮しており、これらの補正はδ１３に関して補正されたＦｍとして反映される。
シュウ酸標準（ＳＲｍ４９９０ｂまたはＨＯｘ１）は、１９５５年に収穫されたテンサイから作製された。これらは１０００ｌｂ作製されたが、このシュウ酸標準はもはや市販されていない。シュウ酸ＩＩ標準（ＨＯｘ２；Ｎ．Ｉ．Ｓ．Ｔ指定ＳＲＭ ４９９０ Ｃ）は、１９７７年に収穫されたフランス産ビート糖蜜から作製された。１９８０年代の初頭、１２か所の研究所のグループが２つの標準の比を測定した。シュウ酸ＩＩの１に対する活性の比は、１．２９３３±０．００１（加重平均）である。ＨＯｘＩＩの同位体比は−１７．８毎ミルである。ＡＳＴＭＤ６８６６−１１では、モダン標準のために利用可能なシュウ酸ＩＩ標準ＳＲＭ４９９０Ｃ（Ｈｏｘ２）の使用が推奨される（Ｍａｎｎ、Ｒａｄｉｏｃａｒｂｏｎ、２５巻（２号）：５１９〜５２７頁（１９８３年）におけるｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｆ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｖｓ．ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｏｘａｌｉｃ ａｃｉｄ ｓｔａｎｄａｒｄｓを参照されたく、この内容全体は、参照により本明細書に組み込まれるものとする）。Ｆｍ＝０％は、材料中に炭素−１４原子がまったくないことを表し、したがって化石（例えば石油系）炭素源を示す。Ｆｍ＝１００％は、１９５０年以降の核実験から大気中への炭素−１４の注入に関して補正した後の完全なモダン炭素源を示す。本明細書で記載するそのような「モダン」原料としてはバイオ系原料がある。
ＡＳＴＭＤ６８６６−１１に記載されているように、大気中に炭素−１４の著しい富化をもたらした１９５０年代の核実験プログラム効果は継続されているが、減少しているため、ＡＳＴＭＤ６８６６に記載されているようにモダン炭素百分率（ｐＭＣ）が１００％を超える場合がある。すべてのサンプル炭素−１４活性は、「爆破前」標準を基準にしているため、かつほぼすべて新規のバイオ系生成物は爆破後の環境で生成されるため、サンプルの真のバイオ系含有量の反映を向上させるために、すべてのｐＭＣ値（同位体フラクションに関して補正後の）に０．９５（２０１０年現在で）を乗じる必要がある。１０３％を超えるバイオ系含有量は、分析誤差が生じている、またはバイオ系炭素の原料が数年を超えた古いものであることのいずれかを示唆する。
ＡＳＴＭＤ６８６６は、材料の総有機含有量に対するバイオ系含有量を定量するものであり、無機炭素および他の炭素不含物質の存在は考慮されない。例えば、５０％がデンプンベース材料および５０％が水である生成物は、ＡＳＴＭＤ６８６６に基づいてバイオ系含有量＝１００％（５０％の有機含有量が１００％バイオ系である）を有すると考えられることになる。別の例では、５０％がデンプンベース材料、２５％が石油ベース、および２５％が水である生成物は、バイオ系含有量＝６６．７％（７５％が有機含有量であるが、生成物の５０％のみがバイオ系である）を有することになる。別の例では、５０％が有機炭素であり、かつ石油系生成物である生成物は、バイオ系含有量＝０％（５０％が有機炭素であるが、化石原料からのものである）を有すると考えられることになる。したがって、化合物または材料のバイオ系含有量を判定するための周知の方法および公知の標準に基づいて、当業者であれば、化合物または材料のバイオ系含有量を容易に判定することができるおよび／または所望のバイオ系含有量を有する本明細書において提供される化合物または材料を利用した下流生成物を調製することができる。
材料のバイオ系含有量を定量するための炭素−１４年代測定技術の用途は、当技術分野において公知である（Ｃｕｒｒｉｅら、Ｎｕｃｌｅａｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｂ、１７２巻：２８１〜２８７頁（２０００年）、この内容全体は、参照により本明細書に組み込まれるものとする）。例えば、炭素−１４年代測定法は、テレフタレート含有材料中のバイオ系含有量を定量するために使用されている（Ｃｏｌｏｎｎａら、Ｇｒｅｅｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、１３巻：２５４３〜２５４８頁（２０１１年）、この内容全体は、参照により本明細書に組み込まれるものとする）。特に、再生可能１，３−プロパンジオールおよび石油由来テレフタル酸から誘導されたポリプロピレンテレフタレート（ＰＰＴ）ポリマーでは、ほぼ３０％のＦｍ値が得られた（すなわち、高分子炭素の３／１１が再生可能な１，３−プロパンジオールから誘導され、かつ８／１１が化石エンドメンバーであるテレフタル酸から誘導されるため）（Ｃｕｒｒｉｅら、上記を参照のこと、２０００年）。対照的に、再生可能１，４−ブタンジオールと再生可能テレフタル酸の両方から誘導されたポリブチレンテレフタレートポリマーは、９０％を超えるバイオ系含有量が得られた（Ｃｏｌｏｎｎａら、上記を参照のこと、２０１１年）。
したがって、一部の実施形態では、本開示は、環境炭素とも称される大気中の炭素取込み原料を反映する炭素−１２、炭素−１３、および炭素−１４比を有する好適な細胞によって生成される、生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）、またはそのエステルもしくはアミドなどのこれらに関連する下流生成物、または生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）経路中間体を提供する。例えば、一部の態様では、生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）、またはそのエステルもしくはアミドなどのこれらに関連する下流生成物、または生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）経路中間体は、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９８％または１００％のＦｍ値を有することができる。一部のそのような実施形態では、取込み原料はＣＯ２である。一部の実施形態では、本組成物、システム、および方法は、石油ベース炭素取込み原料を反映する炭素−１２、炭素−１３、および炭素−１４比を有する、生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）、またはそのエステルもしくはアミドなどのこれらに関連する下流生成物、または生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）経路中間体を提供する。この態様では、生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）、またはそのエステルもしくはアミドなどのこれらに関連する下流生成物、または生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）経路中間体は、９５％未満、９０％未満、８５％未満、８０％未満、７５％未満、７０％未満、６５％未満、６０％未満、５５％未満、５０％未満、４５％未満、４０％未満、３５％未満、３０％未満、２５％未満、２０％未満、１５％未満、１０％未満、５％未満、２％未満または１％未満のＦｍ値を有することができる。一部の実施形態では、本組成物、システム、および方法は、大気中の炭素取込み原料と石油ベース取込み原料の組合せによって得られた炭素−１２、炭素−１３、および炭素−１４比を有する、生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）、またはそのエステルもしくはアミドなどのこれらに関連する下流生成物、または生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）経路中間体を提供する。そのような取込み原料の組合せの使用は、１つの方法であり、それによって炭素−１２、炭素−１３、および炭素−１４比を変更することができ、かつそれぞれの比は取込み原料の比率を反映することになる。
さらに、本組成物、システム、および方法は、本明細書において開示される、生物学的に生成される生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）、またはそのエステルもしくはアミドなどのこれらに関連する下流生成物、または生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）経路中間体、およびこれらから誘導される生成物に関し、ここで、生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）、またはそのエステルもしくはアミドなどのこれらに関連する下流生成物、または生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）経路中間体は、環境中で生じるＣＯ２とほぼ同じ値の炭素−１２、炭素−１３、および炭素−１４同位体比を有する。例えば、一部の態様では、本組成物、システム、および方法は、環境中で生じるＣＯ２とほぼ同じ値の炭素−１２対炭素−１３対炭素−１４同位体比、もしくは本明細書において開示される他の比のいずれかを有する、生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）、またはそのエステルもしくはアミドなどのこれらに関連する下流生成物、または生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）中間体を提供する。本明細書において開示されるように、生成物は、環境中で生じるＣＯ２とほぼ同じ値の炭素−１２対炭素−１３対炭素−１４同位体比、または本明細書において開示される比のいずれかを有し得、ここで生成物は、本明細書において開示される、生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）、またはそのエステルもしくはアミドなどのこれらに関連する下流生成物、または生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）経路中間体から生成され、生物由来生成物は、化学的に修飾され、最終生成物が生成されることが理解される。生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）、またはそのエステルもしくはアミドなどのこれらに関連する下流生成物、または生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）の中間体の生物由来生成物を化学的に修飾し、所望の生成物を生成する方法は、本明細書で記載する分野の当業者に周知である。
本組成物、システム、および方法は、生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）、またはそのエステルもしくはアミドなどのこれらに関連する下流生成物をベースとし得る、プラスチック、弾性繊維、ポリウレタン、ポリヒドロキシアルカノエートを含むポリエステル、ナイロン、有機溶媒、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、血糖降下剤、ブタジエンおよび／またはブタジエン系生成物、ならびに生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）、またはそのエステルもしくはアミドなどのこれらに関連する下流生成物をベースとし、環境中で生じるＣＯ２とほぼ同じ値の炭素−１２対炭素−１３対炭素−１４同位体比を有し得る、プラスチック、弾性繊維、ポリウレタン、ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｐ４ＨＢ）またはその共重合体などのポリヒドロキシアルカノエート、ポリ（テトラメチレンエーテル）グリコール（ＰＴＭＥＧ）（ＰＴＭＯ、ポリテトラメチレン酸化物とも称される）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、およびスパンデックス、エラスタンまたはＬｙｃｒａ（商標）と称されるポリウレタン−ポリ尿素コポリマーを含むポリエステル、ナイロンなどをさらに提供し、ここで、プラスチック、弾性繊維、ポリウレタン、ポリ−４−ヒドロキシブチレート（Ｐ４ＨＢ）またはその共重合体などのポリヒドロキシアルカノエート、ポリ（テトラメチレンエーテル）グリコール（ＰＴＭＥＧ）（ＰＴＭＯ、ポリテトラメチレン酸化物とも称される）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、およびスパンデックス、エラスタンまたはＬｙｃｒａ（商標）と称されるポリウレタン−ポリ尿素コポリマーを含むポリエステル、ナイロン、有機溶媒、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、血糖降下剤、ブタジエン、および／またはブタジエン系生成物は、本明細書において開示される、生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）、またはそのエステルもしくはアミドなどのこれらに関連する下流生成物、または生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）経路中間体から直接またはこれらと組み合わせて生成される。
生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）は、酸と、ｉｎ ｖｉｖｏまたはｉｎ ｖｉｔｒｏのいずれかで反応し、例えばリパーゼを使用してエステルへ変換することができる。このようなエステルは、栄養補助食品、医薬品および食品の用途を有し得、かつ１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）のＲ形態が使用される場合に、（Ｓ形態またはラセミ混合物と比較して）それが動物とヒトの両方にエネルギー源として最も利用される形態（例えば、（Ｒ）−３−ヒドロキシブチル−Ｒ−１，３−ブタンジオールモノエステル（米国において一般に安全と認められる（Ｇｅｎｅｒａｌｌｙ Ｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄ Ａｓ Ｓａｆｅ）（ＧＲＡＳ）承認を有する）および（Ｒ）−３−ヒドロキシブチレートグリセロールモノエステルまたはジエステルなどのケトンエステル）であるために有利である。ケトンエステルは、経口で送達することができ、エステルによって、Ｒ−１，３−ブタンジオールが放出され、それが身体で使用される（例えば、ＷＯ２０１３１５０１５３を参照されたく、この内容全体は、参照により本明細書に組み込まれるものとする）。したがって本組成物、システム、および方法は、高度に富化されたまたは本質的に鏡像異性純粋な、かつ副生成物に関して改善された純度品質をさらに有する生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）、すなわちまたは例えばＲ−１，３−ブタンジオールの改善された組成物を提供するための、改善された酵素経路および微生物を提供するために特に有用である。
生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）は、食品原料、食品成分、香味剤、香味剤のための溶媒または可溶化剤、安定化剤、乳化剤、および抗菌剤、および保存料としての直接的な使用を含むさらなる食品関連の使用を有する、または有することができる。生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）は、医薬品産業において非経口薬物溶媒として使用される、または使用することができる。生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）は、化粧料において、皮膚軟化剤、不溶性成分の結晶化を防止する湿潤剤、香料などの難水溶性成分ための可溶化剤である成分としての、かつ抗菌剤および保存料としての使用が見出される、または見出すことができる。例えば、それは特にヘアースプレーおよびセット用ローション中の湿潤剤として使用することができ；それは精油から香りが損失するのを減少させる、または減少させることができ、微生物による腐敗に対して保護し、かつベンゾエートのための溶媒として使用される、または使用することができる。生物由来１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）は、０．１％〜５０％、さらに０．１％未満、さらに５０％より高い濃度で使用することができる。それは、毛髪および浴用製品、眼および顔用メイクアップ、香料、パーソナル洗浄製品、およびシェービングおよびスキンケア調製物において使用される、または使用することができる（例えば、ｔｈｅ Ｃｏｓｍｅｔｉｃ Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔ Ｒｅｖｉｅｗ ｂｏａｒｄ’ｓ ｒｅｐｏｒｔ：「Ｆｉｎａｌ Ｒｅｐｏｒｔ ｏｎ ｔｈｅ Ｓａｆｅｔｙ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ Ｂｕｔｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ， Ｈｅｘｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ， Ｅｔｈｏｘｙｄｉｇｌｙｃｏｌ， ａｎｄ Ｄｉｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ、４巻、５号、１９８５年を参照されたく、この文献は、その全体が参照により本明細書で組み込まれるものとする）。このレポートは、化粧料における１，３−ＢＧ（１，３−ＢＤＯ）の特定の用途および濃度を提供する；例えば、そのレポートの「Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ Ｄａｔａ」と題する表２を参照されたい。
本明細書における可変基の任意の定義での要素の列挙の記載は、列挙された要素の任意の単一の要素または組合せ（またはサブコンビネーション）としての可変基の定義を含む。本明細書における実施形態の記載は、任意の単一の実施形態としてのまたは任意の他の実施形態もしくはこれらの一部と組み合わせた実施形態を含む。
この明細書において述べたすべての特許および文献は、各独立した特許および文献が、その全体が参照により組み込まれるように、具体的にかつ個々に示された場合と同程度まで、その全体が参照により本明細書において組み込まれるものとする。
以下の例は実例として提供するものであり、限定するものではない。
（実施例１）
Ｂｉｏ−ＢＧの実験室スケールでの生成および精製
生物由来１，３−ＢＧが富化された発酵ブロスを、例えば、ＷＯ２０１０／１２７３１９Ａ２およびＷＯ２０１１／０７１６８２Ａ１に記載されているような菌株および以下のプロトコールを使用して生成した。これらの各々の内容全体は、参照により本明細書に組み込まれるものとする。簡単に述べると、ｂｉｏ−ＢＧへの例示的または好ましい微生物経路は、ＷＩＰＯ特許文献ＷＯ２０１０１２７３１９Ａ２に記載されており、例えば、ステップＨを含むその中の図２のアセトアセチル−ＣｏＡから１，３−ブタンジオールへの経路のような３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡデヒドロゲナーゼを含む経路を特に参照されたい。一実施形態では、３−ヒドロキシブチリル−ＣｏＡデヒドロゲナーゼは、Ｒ鏡像異性体に対して特異性を有していてもよく、かつ有するように修飾することができる。以下の仮出願も参照され、これらの仮出願も、これら全体が参照により本明細書に組み込まれるものとする：（１）２０１７年３月３１日に出願された「３−ＨＹＤＲＯＸＹＢＵＴＹＲＹＬ−ＣＯＡ ＤＥＨＹＤＲＯＧＥＮＡＳＥ ＶＡＲＩＡＮＴＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＵＳＥ」と題する米国特許仮出願第６２／４８０，２０８号（代理人整理番号１２９５６−４０９−８８８）；（２）２０１７年３月３１日に出願された「ＡＬＤＥＨＹＤＥ ＤＥＨＹＤＲＯＧＥＮＡＳＥ ＶＡＲＩＡＮＴＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＵＳＥ」と題する米国特許仮出願第６２／４８０，１９４号（代理人整理番号１２９５６−４０８−８８８）；（３）本出願と同日付けで出願された「３−ＨＹＤＲＯＸＹＢＵＴＹＲＹＬ−ＣＯＡ ＤＥＨＹＤＲＯＧＥＮＡＳＥ ＶＡＲＩＡＮＴＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＵＳＥ」と題する国際特許出願第＿号（代理人整理番号１２９５６−４０９−２２８）；および（４）本出願と同日付けで出願された「ＡＬＤＥＨＹＤＥ ＤＥＨＹＤＲＯＧＥＮＡＳＥ ＶＡＲＩＡＮＴＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＵＳＥ」と題する国際特許出願第＿号（代理人整理番号１２９５６−４０８−２２８）。
その後、生物由来１，３−ＢＧを、（１）マイクロ濾過、（２）ナノ濾過、（３）イオン交換クロマトグラフィー、（４）水の蒸発、および（５）洗練イオン交換の順序を使用して発酵ブロスから精製し、生物由来１，３−ＢＧを含む粗製ミックスを生成した。次いで粗製ミックスを脱水蒸留カラムに供給し、１，３−ＢＧ含有生成物流を生成し、それを２Ｌバッチ蒸留カラムに供給し、生物由来１，３−ＢＧ生成物を生成した。バッチ蒸留カラムはランダムに充填された直径１インチ、高さ約２フィートのカラムであり、凝縮器、およびカラムの頂部に直接取り付けられた還流制御装置を有していた。
高還流速度でバッチ蒸留すると、高純度の生物由来１，３−ＢＧを生成することができる
この例は、例えば上述のような実験室規模の蒸留システムを使用したバッチ蒸留プロセスによって、例えば、活性炭素処理、水素添加、塩基添加、またはホウ化水素処理を伴う追加の精製ステップの非存在下でさえ、最高純度のｂｉｏ−ＢＧを得ることができることを実証する。３：１の還流比での脱水／重質物（ＤＷ／ＨＶ）蒸留、続いて３：１の還流比での軽質物／１，３−ＢＧ（ＬＴ／ＢＧ）蒸留を伴う蒸留プロセスに関する例示的な結果を表２に示す。高純度の生物由来１，３−ＢＧフラクションが得られ、乾燥ベースで９９．９％の純度および５０ｐｐｍ未満の４−ヒドロキシ−２−ブタノンおよび３−ブタナールレベルを有していた。
生物由来１，３−ＢＧの純度および臭気において、連続的な蒸留プロセスを使用してさらなる改善を達成することができると考えられる。高度の真空および高還流比を伴う特に連続的な蒸留プロセスがｂｉｏ−１，３−ＢＧの臭気を減少させるのに有用であると考えられる。理論に束縛されることを望むものではないが、そのような方法の状態下で、４−ヒドロキシ−２−ブタノン（４−ＯＨ−２−ブタノン）および３−ヒドロキシ−ブタナール（３−ＯＨ−ブタナール）が分解すると、ＭＶＫおよびＣｒ−Ａｌｄなどの強力な臭気副産物が減少し、または回避される場合があることが考えられる。
（実施例２）
Ｂｉｏ−ＢＧおよびＰｅｔｒｏ−ＢＧのＧＣ−ＭＳ分析および比較
ｂｉｏ−ＢＧおよびｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプルの比較純度評価を、ガスクロマトグラフィー／質量分析（ＧＣ−ＭＳ）分析を使用して実施した。代表的なｂｉｏ−ＢＧサンプルを、実施例１に記載されているような実験室規模で得た。代表的な産業グレードおよび化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ参照サンプルは、市販のもの、例えばＯｘｅａ Ｃｏｒｐ．、Ｂａｙ Ｃｉｔｙ、ＴＸ製である。１，３−ＢＧよりも短いＧＣ保持時間を有する化合物を本明細書において「軽質物」と称する。１，３−ＢＧよりも長いＧＣ保持時間を有する化合物を本明細書において「重質物」と称する。
簡単に述べると、３−ヒドロキシ−ブタナール（３ＯＨ−ブタナール）および４−ヒドロキシ−２−ブタノン（４ＯＨ−２−ブタノン）が、ｂｉｏ−ＢＧサンプル中に実質的に高レベル（約１，０００ｐｐｍ）で存在する２つのｂｉｏ−ＢＧ特異的化合物として同定された、または同定されると考えられた。３−ヒドロキシ−ブタナールも４−ヒドロキシ−２−ブタノンも、ＧＣ−ＭＳによって産業グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧまたは化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプル中に検出することができなかった、またはｂｉｏ−ＢＧと比較して、産業グレードまたは化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ中に実質的に低レベル（例えば、約１００〜１，０００倍低いレベル）で存在した。
２つの追加のｂｉｏ−ＢＧ特異的化合物を、ｂｉｏ−ＢＧサンプル中に重質物として同定し、かつこれらを本明細書において「化合物７」および「化合物９」と称する。化合物７も９も、ＧＣ−ＭＳによって産業グレードまたは化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ中に検出することができなかった、またはｂｉｏ−ＢＧと比較して、産業グレードまたは化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ中に実質的に低レベル（例えば約１００〜１，０００倍低いレベル）で存在した。化合物７および９に関して提案される構造を、本明細書において他の箇所で提供するが、そのような提案される構造は限定を意図するものではない。
概して、産業グレードおよび化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプルは、ＧＣ−ＭＳによって判定される実施例１のｂｉｏ−ＢＧサンプルのように、ｂｉｏ−ＢＧサンプルと比較して多数のかつ高レベルの「重質物」不純物を有することが認められた。
１，３−ＢＧサンプルをアセトニトリルで２倍（ＤＦ２）または２０倍（ＤＦ２０）に希釈し、ＧＣ−ＭＳ分析を行った。ＤＦ２サンプルを使用し、以下に記載するように複数のレベルからなる外部標準校正に基づいてサンプル中の公知の不純物を定量した。ＤＦ２０サンプルを使用し、全イオン電流（ＴＩＣ）ピーク面積に基づいて１，３−ＢＧ「軽質物」および「重質物」の（面積）純度％を判定した。
質量選択検出器（ＭＳＤ）５９７３Ｎへ接続され、かつ電子衝突電離（ＥＩ）様式で操作されたＡｇｉｌｅｎｔガスクロマトグラフィー６８９０Ｎを使用して、１，３−ＢＧ分析を行った。１，３−ＢＧサンプル０．５μＬを、アセトニトリルを用いて２倍または２０倍に希釈し、５０：１のスプリット比のスプリットインジェクションモード、および２５０℃のインジェクションポート温度で導入した。ヘリウムを担体ガスとして使用し、一定流速の担体ガスを１．５ｍＬ／分で維持した。以下の高速ＧＣ温度プログラムを開発し、ＨＰ−ＩＮＮＯＷａｘ（商標）カラム（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ、ＣＡ）で１，３−ＢＧ純度を分析した：オーブンを最初に５０℃で３分間維持し、続いて１５℃／分で２５０℃に上昇させ、５分間維持した（合計ランタイムは２１．３３分である）。ＭＳインターフェーストランスファーラインは、２８０℃で維持した。データは、２５〜５００ｍ／ｚ質量範囲スキャンを使用して獲得する。
１，３−ＢＧサンプル中のすべての公知の重質物または軽質物化合物に関するＨＰ−ＩＮＮＯＷａｘ（商標）キャピラリーカラム（３０ｍ×０．２５ｍｍ×０．２５μｍ（Ａｇｉｌｅｎｔ））での典型的な保持時間（ＲＴ）を、未希釈の対照化合物をインジェクトすることによって確立した。
重質物、または３−ヒドロキシ−ブタナール、４−ヒドロキシ−２−ブタノンなどの軽質物化合物を同定するために、外部標準校正を開発した。標準校正には、対照化合物の５から１０００ｐｐｍの範囲の一連の６つの参照化合物濃度が含まれていた。目的の各化合物に関する特徴的な標的イオンに基づき、全イオン電流（ＴＩＣ）および／または抽出イオン電流（ＸＩＣ）クロマトグラムを使用して、定量を行った。さらに、クオリファイアイオンを、各標的化合物の質量スペクトルから選択した。標的イオンに対するクオリファイアイオンの相対シグナル強度を判定し、標的化合物との同一性を確認した。二次フィットを使用して対照化合物の標準曲線に基づき被験化合物の定量を行った。
純度％に関する算出は、ＧＣピーク面積に基づいたＧＣ純度を表す。１，３−ＢＧ（ＲＴ約１１．８５分）よりも短い保持時間を有する化合物を「軽質物」と称し、１，３−ＢＧよりも長い保持時間を有する化合物を「重質物」と称する。
図１は、２倍サンプル希釈（ＤＦ２サンプル）における、ｂｉｏ−ＢＧサンプルならびに産業グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧおよび化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプルの例示的なＧＣ−ＭＳクロマトグラム（全イオン電流、ＴＩＣ）のオーバーレイを示す。各３つのクロマトグラムの中心における主要ピーク（保持時間（ＲＴ）：１１．８５分）は、１，３−ＢＧを表す。
表３は、図１のｂｉｏ−ＢＧおよびｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプルの全体的なＧＣ−ＭＳ純度分析の結果を示す。産業グレードおよび化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプルは、ｂｉｏ−ＢＧと比較して、全体的に高レベルの重質物および軽質物不純物を有することが認められた。
表４は、図１の１，３−ＢＧサンプルにおける３−ヒドロキシ−ブタナールおよび４−ヒドロキシ−２−ブタノンレベルの定量的分析の結果を示す。３−ヒドロキシ−ブタナール（ＲＴ：９．５１）および４−ヒドロキシ−２−ブタノン（ＲＴ：１０．０８）は、ｂｉｏ−ＢＧ特異的「軽質物」化合物として検出可能であり、これは、産業グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧまたは化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプルと比較して、ｂｉｏ−ＢＧサンプル中に１００倍またはそれより高いレベルで存在した。
追加のｂｉｏ−ＢＧ−特異的化合物である約１２．５分の保持時間を有する重質物化合物（化合物９）が、ｂｉｏ−ＢＧＤ２サンプルにおいて検出され、かつｐｅｔｒｏ−ＢＧＤ２サンプルにおいて検出されなかった。図１を参照されたい。概して、化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧおよび産業グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧにおいて、ｂｉｏ−ＢＧよりも多くの重質物化合物が検出された。例えば図１を参照されたい。ｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプルとｂｉｏ−ＢＧサンプルの両方において検出された重質物化合物は、ｂｉｏ−ＢＧサンプルと比較してｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプルにおいて高レベルで存在する、または例えば個々の重質物化合物によっては、ｂｉｏ−ＢＧサンプルと比較してｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプルにおいて低レベルで存在することが認められた。例えば図１を参照されたい。ある特定のｐｅｔｒｏ−ＢＧ特異的軽質物化合物が、１０．１分〜１１．５分の範囲の保持時間で検出された。化粧料グレードおよび産業グレードのＰｅｔｒｏ−ＢＧＤＦ２サンプルは、同様の数およびレベルの軽質物および重質物化合物を全般的に有することが認められた。例えば図１を参照されたい。
図２は、２０倍サンプル希釈（ＤＦ２０サンプル）における、ｂｉｏ−ＢＧサンプルならびに産業グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧおよび化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプルの例示的なＧＣ−ＭＳクロマトグラムのオーバーレイを示す。ｂｉｏ−ＢＧ特異的化合物の３−ヒドロキシ−ブタナール、４−ヒドロキシ−２−ブタノン、および化合物９が、ＤＦ２０の１，３−ＢＧサンプルにおいても検出された。さらに、追加のｂｉｏ−ＢＧ特異的重質物化合物の化合物７が、約１２．０５分の保持時間において検出された。化合物７のレベルは、ｂｉｏ−ＢＧサンプルにおいて約１，０００ｐｐｍであった。化粧料および産業グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧにおいて化合物７はいずれも、ＧＣ−ＭＳによって検出することができなかった、またはｂｉｏ−ＢＧと比較して少なくとも１００倍低い濃度で存在することが認められた。
図３は、表示されるある特定のマスフラグメントの提案される解釈とともに、ＧＣ−ＭＳクロマトグラムにおいて約１２．０５分の保持時間で観察されたｂｉｏ−ＢＧ特異的重質物化合物７の例示的な質量スペクトルを示す。いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、ｍ／ｚ＝１６１は、化合物７の分子イオンピークであると考えられる。いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、ｍ／ｚ＝１８３は、化合物７の分子イオンのナトリウム付加物であると考えられる。
図４は、表示されるある特定のマスフラグメントの提案される解釈とともに、ＧＣ−ＭＳクロマトグラムにおいて約１２．５１分の保持時間で観察されたｂｉｏ−ＢＧ特異的重質物化合物９の例示的な質量スペクトルを示す。いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、ｍ／ｚ＝１６１は、化合物９の分子イオンピークであると考えられる。いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、ｍ／ｚ＝１８３は、化合物９の分子イオンのナトリウム付加物であると考えられる。
理論に束縛されることを望むものではないが、例えば図３および４に示すような化合物７および９のフラグメンテーション質量スペクトルは、化合物７および９が、同じ元素組成（Ｃ８Ｈ１６Ｏ３）を共有する構造異性体である、またはあり得ることを示唆すると考えられる。特に、化合物７および９は、類似のフラグメンテーションパターンを示すと考えられる。化合物７および９によって共有される個々のフラグメントは、さまざまなＴＩＣ強度で頻繁に検出可能であった。例えば、化合物７および９の質量スペクトルは、特徴的な１１５ｍ／ｚおよび１４５ｍ／ｚフラグメントを共有する。化合物７の１４５ｍ／ｚフラグメント（図３）は、化合物９の対応する１４５ｍ／ｚフラグメント（図４）よりも高い強度を有することが認められた。化合物７の１１５ｍ／ｚフラグメントは、化合物９の対応する１１５ｍ／ｚフラグメントと比較して若干低い強度を有することが認められた。化合物７および９の質量スペクトルにおいて共有されたさらなるフラグメントには、４５ｍ／ｚおよび７３ｍ／ｚフラグメントがある。十分な１４５ｍ／ｚフラグメントの存在は、化合物７からのメチル群（−ＣＨ３）（−１５）の高頻度の損失を示す、または示すと考えられ、一方、７３ｍ／ｚおよび４５ｍ／ｚフラグメントは、ヒドロキシブチル（７３ｍ／ｚ）およびヒドロキシルエチル（４５ｍ／ｚ）フラグメントの存在を示す、または示すと考えられる。化合物９の顕著な１１５ｍ／ｚフラグメントは、化合物９からのヒドロキシルエチル部分の高頻度の損失を示す、または示すと考えられる。表５は、例えば図３および図４で示される観察された質量分析フラグメンテーションパターンに基づいて化合物７および９に関して提案される化学構造を示す。図５は、質量分析によって観察されると考えられる提案されるマスフラグメントに基づいて、化合物７および９の提案される構造および提案されるフラグメンテーションを説明する化学構造図を示す。図５および表５において提案される構造ならびに図５において示される提案されるフラグメンテーションは、限定することを意図するものではない。
理論に束縛されることを望むものではないが、化合物７および９は、特にｂｉｏ−ＢＧにおいて、例えば、３−ヒドロキシ−ブタナールと４−ヒドロキシ−２−ブタノンとの間で生じた縮合反応の生成物である、またはあり得ることが考えられる。
図６Ａは、ｂｉｏ−ＢＧサンプルのｍ／ｚ １１５に関する例示的な抽出イオンクロマトグラムを示す。
図６Ｂは、ｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプルのｍ／ｚ １１５に関する例示的な抽出イオンクロマトグラムを示す。
図７は、ｂｉｏ−ＢＧサンプル（上部パネル）、化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプル（中央パネル）、および産業グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプル（下部パネル）の例示的な液体クロマトグラフィー質量分析（ＬＣ−ＭＳ）クロマトグラム（ＴＩＣ：全イオン電流）を示す。ベースピークＬＣＭＳクロマトグラムによって、ｂｉｏ−ＢＧとｐｅｔｒｏ−ＢＧとの間の不純物プロファイルにおける差が明らかになる。主要ＢＧピークが、３分の保持時間で早期に溶出し、続いて５〜９分の範囲で不純物が溶出する。化粧料および産業グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧは類似しているように見え、同時にｂｉｏ−ＢＧは不純物の相対含有量が低い。図８Ａ〜８Ｂは、図７のＴＩＣデータから得られる最も強いｍ／ｚ値（６．２５、６．４５および６．６５分で溶出したピーク）に関するＸＩＣに匹敵する。
図８Ａおよび８Ｂは、図８Ｂにおいて表示されるある特定のマスフラグメントの提案される解釈とともに、例示的な１，３−ＢＧサンプルのＬＣ−ＭＳ分析の結果を示す。図８Ａにおける上部パネルは、ｂｉｏ−ＢＧサンプルの全イオン電流（ＴＩＣ）プロファイルを示す。図８Ａにおける底部の３つのパネルは、ｂｉｏ−ＢＧサンプルならびに化粧料および産業グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプルの抽出イオン電流クロマトグラム（ＸＩＣ（ＩＥＸ）、Ｃ８Ｈ１６Ｏ３重質物化合物の理論的精密質量の周囲＋／−１０ｐｐｍ幅）を例示する。多数の重質物ピークが、３つのサンプルすべてにおいて６．２分、６．４分、および６．６分の保持時間で検出された。図８Ａを参照されたい。３つの重質物ピークからの化合物の質量分析フラグメンテーションパターンは、３つのピークすべてが同じ元素組成Ｃ８Ｈ１６Ｏ３を有する分子を表すことを示した。図８Ｂを参照されたい。理論に束縛されることを望むものではないが、ｂｉｏ−ＢＧおよびｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプルにおいて観察された３つの重質物ピークは、構造異性体を表すと考えられる。図８Ｂにおいて提案される構造は、限定することを意図するものではない。
ＬＣ−ＭＳ分析によって、７．３分の保持時間およびＣ８Ｈ１４Ｏ３の元素組成および１５８の分子量を有するｐｅｔｒｏ−特異的重質物化合物がさらに同定された。図９Ａを参照されたい。いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、例えば、表示されるある特定のマスフラグメントの提案される解釈とともに図９Ｂに示されるようなｐｅｔｒｏ−ＢＧ−特異的重質物化合物の観察されたフラグメンテーションパターンは、１−４−（４−メチル−１，３−ジオキサン−２−イル）プロパン−２−オンの化学構造を示唆すると考えられる。表６も参照されたい。図９Ｂおよび表６において提案される構造は、限定することを意図するものではない。
（実施例３）
Ｂｉｏ−ＢＧにおいて臭気をもたらす化合物のＧＣ−ＭＳ／Ｏによる同定
Ｂｉｏ−ＢＧおよびｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプルを、Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ＶＡＣ、Ｇｒａｎｔ、ＡＬ）に提出し、ＶＡＣのガスクロマトグラフィー質量分析／嗅覚（ＧＣ−ＭＳ／Ｏ）分析サービスを使用して、異臭をもたらす化合物を同定した。
ＶＡＣのＧＣ−ＭＳ／Ｏサービスは、訓練された臭気判定士が、例えば定性的臭気デスクリプターを提供することによって、ＧＣ溶出物を評価し、かつその臭気強度および特徴を格付けすることを伴う。この知覚情報および臭気のＧＣ保持時間（ＲＴ）を記録し、総イオンクロマトグラムＭＳピークを用いてコンピューターで整列させる。何の化学的ピークが臭気問題と関連する異臭を示すかを理解することによって、すべての化学的異臭を同定し、測定することができる。産業グレードおよび化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧは、いくつかの販売会社から市販されている。固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）を使用して、サンプルを調製した。ＳＭＰＥは、液体サンプルまたは気体相から揮発性と不揮発性の両方の分析物を抽出することができる、液体または固体抽出相で被覆された繊維の使用を伴う固相抽出サンプリング技術である。
図１０および図１１は、化粧料グレードｐｅｔｒｏ−１，３−ＢＧ（図１０）およびｂｉｏ−ＢＧ（図１１）に関する例示的なＧＣ−ＭＳ／Ｏ分析結果を示す。図１０および図１１における上部の軌跡および上向きのとがっているピークは、訓練されたＶＡＣ臭気判定士による嗅覚分析によって得られた臭気強度のヒト知覚スコアを表す。図１０および図１１における底部の軌跡および下向きのとがっているピークは、ＧＣ−ＭＳクロマトグラムピーク（ＴＩＣ）を表し、約１３分の保持時間における最も大きいピークは１，３−ＢＧを表す。
例えば、図１０および１１において示されるようなＧＣ−ＭＳ／Ｏ分析結果によって、特に１，３−ＢＧの保持時間よりも短い保持時間において、ｂｉｏ−ＢＧにおける臭気フラクションの総数が化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧよりも多いことが示された。１，３−ＢＧの保持時間よりも長い保持時間において、ｂｉｏ−ＢＧで、化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧよりも若干少ない臭気化合物が検出された。ｂｉｏ−ＢＧおよび化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧにおいてフラクションをもたらす臭気のうちの多くは、強力なまたはいくらかのＵＶ吸収を示す化合物を含んでいなかった。化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧは、甘い（５つのフラクション）、かび臭い（４つのフラクション）、果実的（１つのフラクション）、油っぽい（３つのフラクション）、柑橘的（１つのフラクション）、土壌（１つのフラクション）、アルデヒド（１つのフラクション）、鋭い（１つのフラクション）、または糞便（１つのフラクション）の臭気を有するＧＣフラクションを含んでいた。生物由来１，３−ＢＧは、甘い（６つのフラクション）、かび臭い（６つのフラクション）、油っぽい（４つのフラクション）、アルデヒド（１つのフラクション）、鋭い（２つのフラクション）、バターのよう（１つのフラクション）、溶媒（１つのフラクション）または不明（１つのフラクション）の臭気を有するＧＣフラクションを含んでいた。生物由来１，３−ＢＧは、糞便、土壌、または柑橘的臭気を有するフラクションを含んでいなかった。生物由来１，３−ＢＧは、化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ中に存在しない、バターのようまたは溶媒の臭気を有するフラクションを含んでいた。生物由来１，３−ＢＧは、糞便、かび臭い、または鋭いの臭気を有する、１，３−ＢＧよりも長いＧＣ保持時間のフラクションを含んでいなかった。
ＧＣ−ＭＳ／Ｏ分析によって、すべてのｂｉｏ−ＢＧは、主に「油っぽい、塗料様、グルー様」臭気を有すると特徴付けられ、同時にｐｅｔｒｏ−ＢＧは、「鋭い、甘い、アルコール様、および果実的」と特徴付けられた。特に、ＧＣ−ＭＳ／Ｏ分析によって、４つの公知の化合物（メチルビニルケトン（ＭＶＫ）、４−メチル−１−ペンテン−３−オン、１−ヘプテン−３−オン、およびジアセチル）および４つの不明化合物の８つの特有の臭気注記が同定された。
（実施例４）
ｂｉｏ−ＢＧにおいて臭気をもたらす化合物のＧＣ−ＭＳによる同定
ｂｉｏ−ＢＧの液体サンプル、およびｂｉｏ−ＢＧ由来のヘッドスペースサンプルの（ＳＰＭＥ−ＧＣＭＳによる）ＧＣ−ＭＳ分析によって、表７で挙げられるいくつかの臭気をもたらす不純物の提案される同定が得られた。同定された化合物のうちのいくつか（例えば、１−ヒドロキシ−２−プロパノン、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、２，３−ブタンジオール、３−ヒドロキシ−２−ブタノン）は、液体ＧＣ−ＭＳ分析のみによって同定された。これは同定された化合物が低揮発性であることを示し得る。低揮発性化合物は、高揮発性化合物よりも、液体生物由来１，３−ＢＧサンプルなどの液体サンプルのいずれの異臭にも実質的に寄与しにくいことが通常考えられる。アセトアルデヒド、３−ブテン−２−オンまたはメチルビニルケトン、ジアセチル、クロトンアルデヒドなどの他の化合物は、液体生物由来１，３−ＢＧサンプルのヘッドスペースにおいてのみ検出され、これらの化合物は、液体ＧＣ−ＭＳ検出限界を下回る濃度でのみ生物由来１，３−ＢＧサンプルの液体フラクションに存在することが示された。ヘッドスペースにおいてのみ認められた化合物は、生物由来１，３−ＢＧの異臭の一因となる可能性が高い。
（実施例５）
熱を使用した１，３−ＢＧの分解および脱水生成物の形成
実施例４で記載されたＧＣ−ＭＳ方法の開発中に、メチルビニルケトン（ＭＶＫ、３−ブテン−２−オン）およびクロトンアルデヒド（Ｃｒ−Ａｌｄ）が、２５０℃および１５０℃の温度のＧＣ入口ポート内部においてインジェクトする間に形成されたことが見出された、または考えられた。ＭＶＫは、図５で示される提案される図に示すように、４−ヒドロキシ−２−ブタノンの脱水を通して形成され、または形成されることが考えられ、かつＣｒ−Ａｌｄは、３−ヒドロキシ−ブタナールの脱水を通して形成される、または形成されると考えられた。ＭＶＫおよびＣｒ−Ａｌｄは、２００ｐｐｂ（ＭＶＫ）および３５〜１２０ｐｐｂ（Ｃｒ−Ａｌｄ）の報告された臭気閾値を有する臭気をもたらす化合物である。ＭＶＫおよびＣｒ−Ａｌｄの臭気閾値が低いことは、臭気をもたらすＭＶＫおよびＣｒ−Ａｌｄが、ＧＣ−ＭＳなどの分析法の検出限界よりも低いレベルにおいて顕著な臭気をもたらすことを意味する。Ｃｒ−Ａｌｄは、３５〜１２０ｐｐｂの報告された臭気閾値を有し、ＭＶＫは、２００ｐｐｂの報告された臭気閾値を有する。
ＧＣ−ＭＳ分析の過程でＭＶＫおよびＣｒ−Ａｌｄの形成を観察することによって、１２０〜１３０℃の温度が通常観察され、かつ滞留時間が６時間を超えることがある、４−ヒドロキシ−２−ブタノンおよび３−ヒドロキシ−ブタナールの同じ提案される脱水も、バッチ蒸留リボイラー中で生じたかどうかの試験を行った。３つの被検サンプル２ｍＬを、以下のとおりに２０ｍＬのＧＣ−ＭＳヘッドスペースバイアル中で調製した：
１）化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ
２）１００ｐｐｍの３−ヒドロキシ−ブタナールを加えた化粧料ｐｅｔｒｏ−ＢＧ
３）１００ｐｐｍの４−ヒドロキシ−２−ブタノンを加えた化粧料ｐｅｔｒｏ−ＢＧ
次いで、被検サンプル１）〜３）を、シリコーン油浴中で１２０℃に加熱し、油浴中で６時間インキュベートし、ＳＰＭＥ−ＧＣＭＳおよびＧＣＭＳによって分析した。試験結果を表８および表９に示す。
表８は、未希釈の化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ、または４−ヒドロキシ−２−ブタノン添加サンプルよりも、３−ヒドロキシ−ブタナール添加サンプルにおいて高レベルのＣｒ−Ａｌｄが認められたことを示す。さらに、未希釈の化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ、または３−ヒドロキシ−ブタナール添加サンプルよりも、４−ヒドロキシ−２−ブタノン添加サンプルにおいて高レベルのＭＶＫが認められた。サンプルを１２０℃で６時間加熱した後にＣｒ−ＡｌｄおよびＭＶＫレベルが増加した。
表９は、サンプルを１２０℃で６時間加熱した後に、３−ヒドロキシ−ブタナールおよび４−ヒドロキシ−２−ブタノン添加ｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプルにおいて、３−ヒドロキシ−ブタナールおよび４−ヒドロキシ−２−ブタノンレベルが低下することを示す。未希釈ならびに３−ヒドロキシ−ブタナールおよび４−ヒドロキシ−２−ブタノン添加ｐｅｔｒｏ−ＢＧサンプルの総純度レベルは、熱処理によって本質的に変化しないことが認められた。
この実験によって、バッチ蒸留プロセスの条件下で、４−ヒドロキシ−２−ブタノンはＭＶＫへ分解される場合があり、かつ３−ヒドロキシ−ブタナールは、Ｃｒ−Ａｌｄへ分解される場合があり、２つは強力な臭気副産物であることが確認される。
（実施例６）
活性炭処理
活性炭は、ｐｅｔｒｏ−ＢＧなどの生成物から色および臭気をもたらす不純物を除去するための、実験室規模および産業規模の生成および精製プロセスにおいて通常使用される。例えば、ＵＳ８，４４５，７３３Ｂ１では、ある特定の活性炭調製物を使用して、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ生成物の臭気を減少するための方法を記載することを意図しており、この内容全体は、参照により本明細書に組み込まれるものとする。
この例は、ｂｉｏ−ＢＧ生成物が活性炭調製物で処理された実験の結果を示す。
被検活性炭の説明
被検活性炭のタイプおよびその性質：
・ＣａｂｏｔＤａｒｃｏ Ｓ−５１Ａ Ｍ−１９６７（Ｄａｒｃｏ；Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐ．、Ｂｏｓｔｏｎ、ＭＡ）。この活性炭調製物は、石炭系であり、蒸気賦活性であり、ｐＨ６〜８に中和されており、かつ微粉化形態として存在する。糖用途において味、臭気、または明色を除去するために頻繁に使用される。
・Ｃａｌｇｏｎ ＦＩＬＴＲＡＳＯＲＢ ３００（ＦＳ ３００；Ｃａｌｇｏｎ Ｃａｒｂｏｎ Ｃｏｒｐ．、Ｍｏｏｎ Ｔｏｗｎｓｈｉｐ、ＰＡ）。この活性炭調製物は、石炭系であり、かつ１２×４０顆粒状形態として存在する。水、廃水、ならびに産業および食品加工の流れから味、臭気、および色を除去するために頻繁に使用される。
・Ｃａｌｇｏｎ ＢＧ ＨＨＭ（ＢＧ ＨＨＭ；Ｃａｌｇｏｎ Ｃａｒｂｏｎ Ｃｏｒｐ．、Ｍｏｏｎ Ｔｏｗｎｓｈｉｐ、ＰＡ）。この活性炭調製物は、木質系であり、酸で活性化され、かつ微粉化形態として存在する。食品および飲料プロセスならびに医薬品精製において脱色するために、製造業者によって設計されている。特に、この調製物は、高および低分子量有機不純物を効果的に吸着するために開発されており、かつ食品用公定化学品集（Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｄｅｘ）の必須要件に適合する。
・Ｃｏｃｏｎｕｔ ｓｈｅｌｌ（ＣＳ；Ｃａｌｇｏｎ Ｃａｒｂｏｎ Ｃｏｒｐ．、Ｍｏｏｎ Ｔｏｗｎｓｈｉｐ、ＰＡ）。この活性炭調製物は、ヤシ殻系であり、かつ顆粒状形態として存在する。調製物は、微孔構造によって特徴付けられる非常に大きい内部表面積、および比較的高い硬度、および低い吸塵性を特徴とする。浄水器および人工呼吸器での使用などの点で、水および厳重な空気精製用途のために頻繁に使用される。
・Ｃａｌｇｏｎ ＣＰＧ−ＬＦ（ＣＰＧ−ＬＦ；Ｃａｌｇｏｎ Ｃａｒｂｏｎ Ｃｏｒｐ．、Ｍｏｏｎ Ｔｏｗｎｓｈｉｐ、ＰＡ）。この活性炭調製物は石炭系であり、中性ｐＨへ酸洗浄されており、１２×４０顆粒状形態として存在し、かつ低い鉄および灰分レベルを含む。調製物は、有機体、色素体、および臭気分子を吸着するために設計された強力な吸着孔構造を有する。
シェイクフラスコ法による活性炭試験
シェイクフラスコ法を使用し、最小限のまたは少ない１，３−ＢＧ材料必須量を用いて複数の活性炭調製物を即座に試験した。試験手順は以下のとおりであった：
１）炭素サンプルを、乳鉢および乳棒を使用して微粉化した；
２）次いで、炭素を、水で複数回洗浄した；
３）炭素を、例えばオーブンを使用して、完全に乾燥した；
４）等量の炭素調製物およびｂｉｏ−ＢＧそれぞれを、１２５ｍＬのフラスコ中に０．２ｇ炭素／ｂｉｏ−ＢＧ ｇのターゲット比で添加した；
５）フラスコを、４０℃および２００ｒｐｍで２４時間シェイクした；
６）炭素を、０．２２μＭ真空フィルターを使用してｂｉｏ−ＢＧから分離した；
７）ｂｉｏ−ＢＧを、臭気、純度、およびＵＶに関して分析した。
１つのシェイクフラスコ実験で、３つの活性炭調製物：ＦＳ３００、ＣＳ、およびＢＧＨＨＭを試験した。表１０は、活性炭調製物で処理されなかったｂｉｏ−ＢＧ含有供給物、および異なる活性炭調製物で処理された３つのｂｉｏ−ＢＧサンプルに関するＧＣ−ＭＳ純度データを示す。
ＦＳ３００処理ｂｉｏ−ＢＧサンプルは、４−ヒドロキシ−２−ブタノンの最も大幅な減少を示した。ＣＳ処理ｂｉｏ−ＢＧサンプルは、３−ヒドロキシ−ブタナールの最も大幅な減少を示した。被検活性炭調製物で処理するとすべてのもので、ｂｉｏ−ＢＧサンプル中の４−ヒドロキシ−２−ブタノンおよび３−ヒドロキシ−ブタナールが減少した。ＦＳ３００およびＣＳは、ｂｉｏ−ＢＧの純度を０．７％増加させ、かつＢＧＨＨＭは、生物由来１，３−ＢＧの純度を０．５％増加させた。
第２のシェイクフラスコ研究では、ＣＰＧ−ＬＦ活性炭をＦＳ３００およびＤａｒｃｏ活性炭調製物に対して比較した。３−ヒドロキシ−ブタナールを、ＳＰＭＥ−ＧＣＭＳによって定量した。第２の研究で試験を行ったｂｉｏ−ＢＧ供給サンプルは、最終ｂｉｏ−ＢＧ蒸留物から得（実施例１を参照のこと）、一方、第１の研究で試験を行ったｂｉｏ−ＢＧ供給サンプルは、早期の蒸留フラクションから得、かつその総純度レベルの点で異なっていた。ＳＰＭＥおよびＧＣ−ＭＳ純度結果を、表１１および表１２に示す。
３つの活性炭調製物のすべてで、３−ヒドロキシ−ブタナールおよび４−ヒドロキシ−２−ブタノンが減少し、かついくつかの不明重質物および軽質物が除去されたことが認められた。
ｂｉｏ−ＢＧ供給物ならびにＦＳ３００およびＣＰＧ−ＬＦ処理ｂｉｏ−ＢＧサンプルを、訓練を受けた臭気パネリストによって分析した。臭気パネリストの結果によって、炭素処理するとｂｉｏ−ＢＧサンプルを市販の化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧ材料から同定することがさらに困難になることはないことが示された。定性的には、活性炭処理されたｂｉｏ−ＢＧ材料の臭気強度は、供給材料よりもわずかに低かった。
０．５９インチカラムランから得られた活性炭
ＦＳ３００を、ｂｉｏ−ＢＧから不純物および臭気を除去するためのその能力に関してカラム形式で試験を行った。
第１のＦＳ３００カラムランを、高純度ｂｉｏ−ＢＧ「軽質物」蒸留物を使用して行った。実施例１および表１３を参照されたい。水の添加を回避または減少させるために、ＦＳ３００材料を０．５９インチカラムに乾燥した状態で添加した。ＦＳ３００カラムランに関する操作パラメーターを表１３に示す。
表１４は、ＦＳ３００処理（供給物）および未処理（生成物）ｂｉｏ−ＢＧサンプルの分析の結果を示す。ＦＳ３００処理ｂｉｏ−ＢＧサンプルの２７０ｎｍにおけるＵＶ吸光度は１０倍だけ減少し、ｂｉｏ−ＢＧ生成物の総純度は０．１％増加した。
ｂｉｏ−ＢＧフラクション５０ｍＬを、ＦＳ３００カラムランを通して収集し、各フラクションの臭気を、訓練されていないパネリストによって５０ｍＬの管から直接スクリーニングした。最初のスクリーニングに基づいて選択されたｂｉｏ−ＢＧのＦＳ３００フラクションをプールし、ＶＡＣへ提出した。訓練された臭気判定士による臭気分析によって、ＦＳ３００で処理すると、被検ｂｉｏ−ＢＧサンプルの臭気は減少しなかったことが示された。
第２の活性炭カラムランを、ＣＰＧ−ＬＦ（直径０．５９インチカラム中、１２×４０顆粒状サイズ）および純度が低くかつｂｉｏ−ＢＧ軽質物蒸留物よりも強い臭気を有するｂｉｏ−ＢＧ重質物蒸留物を使用して行った。ＣＰＧ−ＬＦカラムを湿潤させ、チャネリングを防止し、かつｂｉｏ−ＢＧ不純物のＣＰＧ−ＬＦ活性炭への吸収を改善した。６つのｂｉｏ−ＢＧフラクションをＣＰＧ−ＬＦカラムから収集した。ＣＰＧ−ＬＦカラムフラクションの総純度は０．７％、かつＣＰＧ−ＬＦフラクションのＵＶ吸光度はｂｉｏ−ＢＧ供給物と比較して１０倍だけ低かった。カラムに添加されたｂｉｏ−ＢＧ供給物と比較して、６つのＣＰＧ−ＬＦカラムフラクションのいずれに関しても相対臭気強度の改善は観察されなかった。
最後に、この例は、ｂｉｏ−ＢＧサンプルを活性炭処理すると、ｂｉｏ−ＢＧにおける臭気の実質的な低下は認められなかったことを例示すると考えられる。この観察結果は、当技術分野において、例えばＵＳ８，４４５，７３３に記載されているｐｅｔｒｏ−ＢＧに対する活性炭の臭気減少効果とは異なる。
（実施例７）
最終蒸留リボイラーへの塩基添加
粗製または低品質ｐｅｔｒｏ−ＢＧへ塩基を添加すると、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ調製物の臭気の減少に役立つことが報告されている。例えば、ＪＰ−Ａ−７−２５８１２９、ＵＳ６，３７６，７２５、およびＥＰ１０４６６２８を参照されたく、これらそれぞれの内容全体は、参照により本明細書に組み込まれるものとする。この例は、ｂｉｏ−ＢＧの臭気を減少させるために塩基を添加することを使用した実験結果を記載する。
理論によって限定されることを望むものではないが、塩基をｂｉｏ−ＢＧへ添加すると、３−ヒドロキシ−ブタナールからクロトンアルデヒド（ａｌｄｅｙｄｅ）への、および４−ヒドロキシ−２−ブタノンからメチル−ビニル−ケトンへの脱水が減少し（例えば、実施例５および図１２を参照されたい）、アルデヒドおよびケトンのより重い低揮発性化合物への反応が促進される場合があることが考えられる。塩基の存在下では、４−ヒドロキシ−２−ブタノンおよび３−ヒドロキシ−ブタナールなどのアルデヒドおよびケトンがエノレートを形成し、縮合反応が生じ、ある特定のエノールおよびアルドールが得られる場合があると考えられる。エノールおよびアルドールは、さらにオリゴマー化し、蒸留によってｂｉｏ−ＢＧから分離することができるより重い沸騰化合物を生成することができる。
以下に記載する例では、塩基を、例えば、実施例１で記載されているように実験室規模（２Ｌ）バッチ蒸留システムにおいて重質物蒸留後に得られた粗製ｂｉｏ−ＢＧ調製物へ添加した。強い臭気を有する９９．８％純度のｂｉｏ−ＢＧを、蒸留システム用の「供給物」として使用した。１０Ｍ水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）（０．２ｗｔ％ＮａＯＨに等しい）２．７３ｍＬをリボイラーへ添加した。蒸留を、１０〜１１トールの低圧および１１８から１２４℃の間の低リボイラー温度で行った。サンプルのＵＶ吸光度分析によって、比較的高いＵＶ吸光度が示された。塩基の添加を用いた例示的なｂｉｏ−ＢＧ蒸留ランのＧＣ−ＭＳ分析結果を表１５に記載する。
表１５および１６のカット＃４などの、純度が高くかつ供給物と比較して臭気が減少されたいくつかの高純度ｂｉｏ−ＢＧ蒸留フラクションが得られた。リボイラー中に蒸留物として残存したＮａＯＨは除去され、リボイラー中の塩基の濃度は経時的に増加した。理論に束縛されることを望むものではないが、塩基濃度におけるこの増加と、長いｂｉｏ−ＢＧ滞留時間が組み合わされると、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ｎ−ブタノール（ｎ−Ｂｕｔ）、シス−およびトランス−クロトニルアルコール、および３−ブテン−２−オールの形成が生じ、これらはすべて強い臭気を有することが考えられる。カット＃４は、ＧＣ−ＭＳによって判定されるように、生成された浄化ｂｉｏ−ＢＧフラクションであった。表１５および１６を参照されたい。カット＃４はまた、ＳＰＭＥ−ＧＣＭＳによって分析されたように、蒸留フラクションにおいて認められるＭＶＫおよびＣｒ−Ａｌｄが最も低レベルであった。表１５および１６を参照されたい。しかし、全体的に最低レベルのＭＶＫおよびＣｒ−Ａｌｄが、ｂｉｏ−ＢＧ供給物において認められた。供給物の臭気は、ある特定のｂｉｏ−ＢＧ軽質物構成要素の存在に起因すると考えられる。カット＃３および＃４の臭気は、臭気パネリストによって判定されるように、ｂｉｏ−ＢＧ供給物と比較して減少した。表１５および１６を参照されたい。それにもかかわらず、カット＃３および＃４は、同じ臭気パネリストによって、市販の化粧料グレードのｐｅｔｒｏ−ＢＧよりも高い臭気強度（および異なる臭気特性）を有することが認められた。
図１３は、いくつかの１，３−ＢＧ調製物のオーバーレイＵＶ−ＶＩＳスペクトルを示す。カット＃４（図１３における調製物＃７）は、カット＃４の水素化ホウ素ナトリウム処理バージョンを除いてすべての材料のうち最も低いが、比較的高い吸光度を有する（図１３における調製物＃８、実施例９を参照のこと）。いくつかの市販のｐｅｔｒｏ−ＢＧ調製物（例えば、図１３（化粧料グレード）における調製物＃３および＃４および図１３（産業グレード）における調製物＃５および＃６）は、カット＃４（図１３における調製物＃７および＃８）よりも高いＵＶ−ＶＩＳ吸光度を示した。ＵＶ吸光度が、被検１，３−ＢＧ調製物の臭気強度または特徴と相関することは認められなかった。
最後に、この例は、塩基を最終蒸留リボイラーへ添加すると、ｂｉｏ−ＢＧ調製物のＵＶ−ＶＩＳ吸光度が減少し、かつｂｉｏ−ＢＧ調製物の臭気特性に著しい改善がなかったことを例示すると考えられる。後者の観察結果は、ｐｅｔｒｏ−ＢＧ精製プロセスと関連する文献に記載されている塩基添加による臭気減少効果とは異なる。例えば、ＪＰ−Ａ−７−２５８１２９を参照されたく、この内容全体は、参照により本明細書に組み込まれるものとする。
（実施例８）
水素化
水素化は、高純度ｐｅｔｒｏ−ＢＧの生成に、かつｐｅｔｒｏ−ＢＧ調製物中の臭気をもたらすアルデヒドのレベルの減少に役立つことが報告されている。この例は、ｂｉｏ−ＢＧの臭気を減少させるための水素添加を使用した実験結果を記載する。
予備実験によって、ｐｅｔｒｏ−ＢＧとＲａｎｅｙニッケル触媒を長時間（３〜４時間超）水素添加すると、ＩＰＡおよびブタノールが形成され、かつ２７０ｎｍにおけるＵＶ吸光度が増加することが実証されていると考えられる。この観察結果は、ｂｉｏ−ＢＧのニッケル−触媒水素添加の後に観察された任意のＩＰＡおよびブタノール形成は、ｂｉｏ−ＢＧ発酵プロセスが起源の特異的な微量の不純物に起因しない場合があることが実証されていると考えられる。
３つのニッケル触媒：ＮｉＳＡＴ３２０（登録商標）、ＮｉＳＡＴ３３０（登録商標）、およびＮｉＳＡＴ３４０（登録商標）（Ｃｌａｒｉａｎｔ、Ｍｕｔｔｅｎｚ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）を、ｂｉｏ−ＢＧ水素添加反応において試験した。ニッケル触媒との滞留時間を減少させると、ｂｉｏ−ＢＧ調製物の純度が改善され、かつ副生成物の形成が減少することが認められた。３つのＮｉＳＡＴ触媒を、１重量％添加量で試験し、性能をＲａｎｅｙニッケル触媒と比較した。操作条件は、１３０℃、５００ｐｓｉ、およびおよそ２時間の反応時間であった。図１４Ａおよび１４Ｂ、および図１４Ｃおよび１４Ｄでは、０分は、水素添加反応器が標的温度の１３０℃に到達した時間を指す。加熱時間は、１６から２０分の間であった。１２０分の最終時点は、１３０℃の標的温度での滞留時間と１５〜２０分の間の冷却時間の合計を指す。
図１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、および１４Ｄは、ｂｉｏ−ＢＧ水素添加反応の結果を示す。ＵＶ吸光度および４−ヒドロキシ−ブタノンレベルの減少が、９０分を超える長時間の水素添加時間の後に観察された。図１４Ａおよび図１４Ｂを参照されたい。３０分ほどの短い水素添加時間の後に、ＩＰＡおよびｎ−ブタノールレベルの増加が、ｂｉｏ−ＢＧにおいてすでに認められ（提案され）、かつさらなる増加が経時的に観察された。図１４Ｃおよび図１４Ｄを参照されたい。Ｒａｎｅｙニッケルは、ＮｉＳＡＴ３２０（登録商標）、ＮｉＳＡＴ３３０（登録商標）、またはＮｉＳＡＴ３４０（登録商標）触媒よりも強力にＩＰＡおよびｎ−ブタノールレベルを増加させることが認められた。
最後に、この例は、ｂｉｏ−ＢＧの長時間の水素添加が、ＵＶ吸光度および４−ヒドロキシ−ブタノンなどのある特定の混入物質のレベルを減少させ、同時にＩＰＡまたはｎ−ブタノールなどの他の化合物のレベルを上昇させることがあることを例示する。これらの結果は、水素添加は、ｐｅｔｒｏ−ＢＧの単離と関連する文献に記載されているようなｐｅｔｒｏ−ＢＧの純度および臭気特性とは異なる、ｂｉｏ−ＢＧの純度および臭気特性に影響を与える場合があることを示唆する。
（実施例９）
水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ４）
この例では、例えばＭＶＫまたはＣｒ−Ａｌｄなどの不純物の消失を通して、ｂｉｏ−ＢＧの臭気を減少させるために水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ４）を使用した実験結果が記載されている。
ｂｉｏ−ＢＧサンプル２０ｇを、ＮａＢＨ４ １０００ｐｐｍ当量（２０ｍｇ）を用いて還元した。供給物および生成物サンプルに、ＳＰＭＥ−ＧＣＭＳおよびＧＣＭＳ分析を行い、これらの臭気特性に関して定性的に評価した。ＳＰＭＥ−ＧＣＭＳおよびＧＣＭＳ分析の結果を、表１７および表１８に示す。
ＳＰＭＥ分析によって、ｂｉｏ−ＢＧサンプル中の被検ケトンおよびアルデヒド（提案される化合物）のレベルは、ＮａＢＨ４処理によって実質的に減少したことが実証された。またＧＣＭＳ純度分析によって、３−ヒドロキシ−ブタナールおよび４−ヒドロキシ−２−ブタノン（提案される化合物）のｂｉｏ−ＢＧ濃度が１０倍低下し、同時に対応するアルコールが得られたことが確認された。ｂｉｏ−ＢＧサンプルにおける不明軽質物は、１５０ｐｐｍ増加し、かつ不明重質物は４５００ｐｐｍ増加することが認められた。ＮａＢＨ４処理されたｂｉｏ−ＢＧサンプルの２７０ｎｍにおけるＵＶ吸光度は、０．４２９から０．０４８へ減少することが認められた。例えば、図１３（ｂｉｏ−ＢＧ調製物＃７対＃８）を参照されたい。ＵＶ吸光度における実質的な減少は、ｂｉｏ−ＢＧにおける吸光度の大部分は、ＮａＢＨ４によって選択的に減少されるアルデヒドおよびケトンにおそらく起因し、かつＮａＢＨ４によって減少されない共役二重結合系には起因しないことを示した。
定性的には、ＮａＢＨ４処理されたｂｉｏ−ＢＧサンプルの匂いは、強くかつ不快であることが認められた。
（実施例１０）
公知の臭気をもたらす化合物のＡＳＰＥＮモデリング
生物由来１，３−ＢＧから不純物を除去する可能性がある課題を理解するために、４−カラム蒸留シミュレーションをＡＳＰＥＮで作成した。図１６も参照されたい。以下の提案される生物由来１，３−ＢＧの微量の混入物質を蒸留シミュレーションに含めた：
・２，３−ブタンジオール
・１，２−プロパンジオール
・アセトアルドール（３−ヒドロキシ−ブタナール）
・４−ＯＨ−２−ブタノン
モデルでは、脱水カラムのための真空を８０トールに設定し、かつ底部温度を１４４℃と推定した。以下の３つの蒸留カラムの真空を各カラムにおいて２５トールに設定し、底部温度を１１８〜１１９℃と推定した。
ＡＳＰＥＮモデリングの結果によって、水、３−ヒドロキシ−ブタナールおよび４−ヒドロキシ−２−ブタノンのすべてならびに少量の２，３−ＢＤＯが、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流から脱水蒸留物として除去されたことが示された。軽質物不純物の残余（残留２，３−ＢＤＯおよび１，２−ＰＤＯ）は、軽質物カラムにおいて除去されることが認められた。これらの知見は、例えば表７で挙げられるようなモデル化された微量の混入物質の沸点差と一致する。共沸点混合物は観察されなかった。
他の代替実施形態
上述の実施形態および例を参照しながら本発明を記載してきたが、本発明の趣旨から逸脱することなくさまざまな改良を行うことができることを理解されたい。

Claims (47)

  1. ３−ヒドロキシ−ブタナール、４−ヒドロキシ−２−ブタノン、４−（３−ヒドロキシブトキシ）ブタン−２−オン、４−（（４−ヒドロキシブタン−２−イル）オキシ）−ブタン−２−オン、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオールおよび２，３−ブタンジオールからなる群から選択される、検出可能なレベルの１つまたは複数の化合物を含む、生物由来１，３−ブチレングリコール（１，３−ＢＧ）。
  2. 検出可能なレベルの３−ヒドロキシ−ブタナール、４−ヒドロキシ−２−ブタノン、４−（３−ヒドロキシブトキシ）ブタン−２−オンおよび４−（（４−ヒドロキシブタン−２−イル）オキシ）−ブタン−２−オンを含む、請求項１に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  3. ３−ヒドロキシ−ブタナール、４−ヒドロキシ−２−ブタノン、４−（３−ヒドロキシブトキシ）ブタン−２−オンおよび４−（（４−ヒドロキシブタン−２−イル）オキシ）−ブタン−２−オンの群から選択される、ｐｅｔｒｏ−ＢＧよりも高レベルの１つまたは複数の化合物を含む、請求項１または２に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  4. 前記生物由来１，３−ＢＧのキラル純度が、９５％もしくはそれより高い、９６％もしくはそれより高い、９７％もしくはそれより高い、９８％もしくはそれより高い、９９．０％もしくはそれより高い、９９．１％もしくはそれより高い、９９．２％もしくはそれより高い、９９．３％もしくはそれより高い、９９．４％もしくはそれより高い、９９．５％もしくはそれより高い、９９．６％もしくはそれより高い、９９．７％もしくはそれより高い、９９．８％もしくはそれより高い、または９９．９％もしくはそれより高い、請求項１から３のいずれか一項に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  5. ９９．０％もしくはそれより高い、９９．１％もしくはそれより高い、９９．２％もしくはそれより高い、９９．３％もしくはそれより高い、９９．４％もしくはそれより高い、９９．５％もしくはそれより高い、９９．６％もしくはそれより高い、９９．７％もしくはそれより高い、９９．８％もしくはそれより高い、または９９．９％もしくはそれより高い化学純度を有する、請求項４に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  6. Ｓ−鏡像異性体よりも多くのＲ−鏡像異性体を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  7. ９５％またはそれより高いキラル純度および９９．０％またはそれより高い化学純度を有する、請求項６に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  8. ９９．０％またはそれより高いキラル純度および９９．０％またはそれより高い化学純度を有する、請求項７に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  9. ９９．５％またはそれより高いキラル純度および９９．０％またはそれより高い化学純度を有する、請求項７に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  10. 産業グレードまたは化粧料グレードである、請求項１から９のいずれか一項に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  11. ５ｐｐｍもしくはそれより高い、１０ｐｐｍもしくはそれより高い、２０ｐｐｍもしくはそれより高い、３０ｐｐｍもしくはそれより高い、４０ｐｐｍもしくはそれより高い、５０ｐｐｍもしくはそれより高い、１００ｐｐｍもしくはそれより高い、２００ｐｐｍもしくはそれより高い、３００ｐｐｍもしくはそれより高い、４００ｐｐｍもしくはそれより高い、５００ｐｐｍもしくはそれより高い、６００ｐｐｍもしくはそれより高い、７００ｐｐｍもしくはそれより高い、８００ｐｐｍもしくはそれより高い、９００ｐｐｍもしくはそれより高い、１，０００ｐｐｍもしくはそれより高い、１，５００ｐｐｍもしくはそれより高い、または２，０００ｐｐｍもしくはそれより高いレベルの前記化合物を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  12. 図３または図４による質量スペクトルによって特徴付けられる検出可能なレベルの化合物を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  13. ０．９７から０．９９の間の相対保持時間で溶出するピークとしてＧＣ−ＭＳクロマトグラムにおいて検出可能な化合物を含み、ここで、１，３−ＢＧの相対保持時間が１．０である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  14. ０．９４から０．９６の間の相対保持時間で溶出するピークとしてＧＣ−ＭＳクロマトグラムにおいて検出可能な化合物を含み、ここで、１，３−ＢＧの相対保持時間が１．０である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  15. ０．８から０．９５の間の相対保持時間で溶出するピークとしてＧＣ−ＭＳクロマトグラムにおいて検出可能な、ｐｅｔｒｏ−ＢＧの検出可能なレベルの１つまたは複数の混入物質を含まず、ここで、１，３−ＢＧの相対保持時間が１．０である、請求項１から１４のいずれか一項に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  16. ０．８から０．９５の間の相対保持時間で溶出するピークとしてＧＣ−ＭＳクロマトグラムにおいて検出可能な、ｐｅｔｒｏ−ＢＧの少なくとも２倍、少なくとも３倍、少なくとも４倍、少なくとも５倍、少なくとも６倍、少なくとも７倍、少なくとも８倍、少なくとも９倍、または少なくとも１０倍低いレベルの１つまたは複数の混入物質を含み、ここで、１，３−ＢＧの相対保持時間が１．０である、請求項１から１５のいずれか一項に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  17. 前記生物由来１，３−ＢＧの総純度が、９９％またはそれより高く、重質物の総レベルが０．８％またはそれ未満であり、軽質物の総レベルが０．２％またはそれ未満である、請求項１から１６のいずれか一項に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  18. 前記生物由来１，３−ＢＧの２２０ｎｍから２６０ｎｍの間のＵＶ吸光度が、ｐｅｔｒｏ−ＢＧのＵＶ吸光度より少なくとも２倍、少なくとも３倍、少なくとも４倍、少なくとも５倍、少なくとも６倍、少なくとも７倍、少なくとも８倍、少なくとも９倍、または少なくとも１０倍低い、請求項１から１７のいずれか一項に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  19. 検出可能なレベルの１−４−（４−メチル−１，３−ジオキサン−２−イル）プロパン−２−オンを含まない、請求項１から１８のいずれか一項に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  20. ｐｅｔｒｏ−ＢＧより、少なくとも２倍、少なくとも３倍、少なくとも４倍、少なくとも５倍、少なくとも６倍、少なくとも７倍、少なくとも８倍、少なくとも９倍、または少なくとも１０倍低いレベルの１−４−（４−メチル−１，３−ジオキサン−２−イル）プロパン−２−オンを含む、請求項１から１９のいずれか一項に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  21. 前記検出可能なレベルが、ガスクロマトグラフィー連動質量分析または液体クロマトグラフィー連動質量分析によって分析される、請求項１から２０のいずれか一項に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  22. ５５％またはそれより高いキラル純度を有する、請求項１から２１のいずれか一項に記載の生物由来１，３−ＢＧ。
  23. 生物由来１，３−ＢＧを精製する方法であって、
    （ａ）第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を第１のカラム蒸留手順に供して、第１の高沸点物質流として生物由来１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する材料を除去して、第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成するステップと；
    （ｂ）前記第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を第２のカラム蒸留手順に供して、生物由来１，３−ＢＧよりも低い沸点を有する材料を除去して、第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成するステップと；
    （ｃ）前記第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を第３のカラム蒸留手順に供して、第２の高沸点物質流として生物由来１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する材料を除去して、精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物を生成するステップと
    を含む方法。
  24. 粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物を脱水カラム蒸留手順に供して、生物由来１，３−ＢＧよりも低い沸点を有する材料を前記粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物から除去して、（ａ）の前記第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
  25. 粗製生物由来１，３−ＢＧを洗練イオン交換に供して、（ａ）の前記第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成するステップをさらに含む、請求項２３または２４に記載の方法。
  26. 前記精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物が、３−ヒドロキシ−ブタナール、４−ヒドロキシ−２−ブタノン、４−（３−ヒドロキシブトキシ）ブタン−２−オン、４−（（４−ヒドロキシブタン−２−イル）オキシ）−ブタン−２−オン、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオールおよび２，３−ブタンジオールからなる群から選択される、検出可能なレベルの１つまたは複数の化合物を含む、請求項２５に記載の方法。
  27. 前記精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物が、１−４−（４−メチル−１，３−ジオキサン−２−イル）プロパン−２−オンを検出可能なレベルで含まない、または低レベルでしか含まない、請求項２５に記載の方法。
  28. （ａ）、（ｂ）、または（ｃ）のいずれか１つの前または後に、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流に塩基を添加するステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
  29. 前記塩基が、（ａ）の後で前記生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流に添加される、請求項２８に記載の方法。
  30. （ａ）、（ｂ）、または（ｃ）のいずれか１つの前または後に、生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を、水素添加反応で処理するステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
  31. 前記第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流が、（ｂ）を行う前に水素添加反応で処理される、請求項２５に記載の方法。
  32. 前記水素添加反応によって、前記第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流中の３−ヒドロキシ−ブタナールまたは４−ヒドロキシ−２−ブタノンの濃度が、５０％もしくはそれより多く、６０％もしくはそれより多く、７０％もしくはそれより多く、８０％もしくはそれより多く、９０％もしくはそれより多く、または９５％もしくはそれより多く減少する、請求項３１に記載の方法。
  33. 前記水素添加反応によって、前記第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流の２７０ｎｍまたは２２０ｎｍにおけるＵＶ吸光度が、５０％もしくはそれより多く、６０％もしくはそれより多く、７０％もしくはそれより多く、８０％もしくはそれより多く、９０％もしくはそれより多く、または９５％もしくはそれより多く減少する、請求項３２に記載の方法。
  34. 前記精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物が、前記第３のカラム蒸留手順の蒸留物として収集される、請求項２５に記載の方法。
  35. （ｃ）が、前記第３のカラム蒸留手順の蒸留物を活性炭と接触させて、前記精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物を生成することをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
  36. ステップ（ｃ）を行う前に、前記第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を活性炭と接触させるステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
  37. 活性炭との前記接触によって、前記第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流中の３−ヒドロキシ−ブタナールまたは４−ヒドロキシ−２−ブタノンの濃度が、５０％もしくはそれより多く、６０％もしくはそれより多く、７０％もしくはそれより多く、８０％もしくはそれより多く、９０％もしくはそれより多く、または９５％もしくはそれより多く減少する、請求項２５または３６に記載の方法。
  38. ステップ（ｃ）を行う前に、前記第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ４）と接触させるステップをさらに含む、請求項２５または３７に記載の方法。
  39. ＮａＢＨ４との前記接触によって、前記第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流の２７０ｎｍまたは２２０ｎｍにおけるＵＶ吸光度が、５０％もしくはそれより多く、６０％もしくはそれより多く、７０％もしくはそれより多く、８０％もしくはそれより多く、９０％もしくはそれより多く、または９５％もしくはそれより多く減少する、請求項３８に記載の方法。
  40. 生物由来１，３−ＢＧが、５５％またはそれより高いキラル純度を有する、請求項２３から３９のいずれか一項に記載の方法。
  41. 前記精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物が、９９．０％またはそれより高い化学純度を有する、請求項２３から４０のいずれか一項に記載の方法。
  42. 生物由来１，３−ＢＧを精製するためのシステムであって、
    第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する第１の材料流、および第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成する第１の蒸留カラム；
    前記第２の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を受け入れ、１，３−ＢＧよりも低い沸点を有する材料流、および第３の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成する第２の蒸留カラム；ならびに
    前記第３の１，３−ＢＧ含有生成物流を供給ポイントにおいて受け入れ、１，３−ＢＧよりも高い沸点を有する第２の材料流、および精製された生物由来１，３−ＢＧ生成物を含む第４の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成する第３の蒸留カラム
    を含むシステム。
  43. 前記第４の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流が、請求項１から１５のいずれか一項に記載の生物由来１，３−ＢＧから本質的になる、請求項４２に記載のシステム。
  44. 粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物を受け入れ、塩含有量が減少した粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物を生成する洗練カラムを含む、請求項４２または４３に記載のシステム。
  45. 前記洗練グカラムがイオン交換クロマトグラフィーカラムである、請求項４４に記載のシステム。
  46. 粗製生物由来１，３−ＢＧ混合物を受け入れ、１，３−ＢＧよりも低い沸点を有する材料流および前記第１の生物由来１，３−ＢＧ含有生成物流を生成する脱水カラムを含む、請求項４２から４５のいずれか一項に記載のシステム。
  47. 請求項２３から３９のいずれか一項に記載の方法によってまたは請求項４２から４６のいずれか一項に記載のシステムによって生成される生物由来１，３−ＢＧ。
JP2019553067A 2017-03-31 2018-03-29 発酵ブロスから１，３−ブタンジオールを取得するためのプロセスおよびシステム Pending JP2020512351A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022153589A JP2022173383A (ja) 2017-03-31 2022-09-27 発酵ブロスから１，３－ブタンジオールを取得するためのプロセスおよびシステム

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762480270P 2017-03-31 2017-03-31
US62/480,270 2017-03-31
PCT/US2018/025068 WO2018183628A1 (en) 2017-03-31 2018-03-29 Process and systems for obtaining 1,3-butanediol from fermentation broths

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022153589A Division JP2022173383A (ja) 2017-03-31 2022-09-27 発酵ブロスから１，３－ブタンジオールを取得するためのプロセスおよびシステム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020512351A true JP2020512351A (ja) 2020-04-23

Family

ID=62002462

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019553067A Pending JP2020512351A (ja) 2017-03-31 2018-03-29 発酵ブロスから１，３−ブタンジオールを取得するためのプロセスおよびシステム
JP2022153589A Pending JP2022173383A (ja) 2017-03-31 2022-09-27 発酵ブロスから１，３－ブタンジオールを取得するためのプロセスおよびシステム

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022153589A Pending JP2022173383A (ja) 2017-03-31 2022-09-27 発酵ブロスから１，３－ブタンジオールを取得するためのプロセスおよびシステム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210101855A1 (ja)
EP (1) EP3600587A1 (ja)
JP (2) JP2020512351A (ja)
CN (2) CN110831680B (ja)
WO (1) WO2018183628A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7079874B1 (ja) 2021-05-18 2022-06-02 Ｋｈネオケム株式会社 製品１，３－ブチレングリコール
JP7086254B1 (ja) 2021-06-04 2022-06-17 Ｋｈネオケム株式会社 製品１，３－ブチレングリコール
JPWO2023033099A1 (ja) * 2021-09-02 2023-03-09
WO2023228448A1 (ja) * 2022-05-23 2023-11-30 Ｋｈネオケム株式会社 製品１，３－ブチレングリコール
JP7408005B1 (ja) 2021-10-06 2024-01-04 Ｋｈネオケム株式会社 高純度１，３－ブチレングリコールの製造方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3601547A1 (en) 2017-03-31 2020-02-05 Genomatica, Inc. 3-hydroxybutyryl-coa dehydrogenase variants and methods of use
JP2020515255A (ja) 2017-03-31 2020-05-28 ジェノマティカ， インコーポレイテッド アルデヒドデヒドロゲナーゼバリアントおよび使用の方法
BR112021005183B1 (pt) * 2018-09-21 2024-03-12 Versalis S.P.A. Processo para a purificação de bio-1,3-butanodiol a partir de um caldo de fermentação
IT202000013243A1 (it) 2020-06-04 2021-12-04 Novamont Spa Processo per la purificazione di una miscela di dioli
IT202100030572A1 (it) * 2021-12-02 2023-06-02 Novamont Spa 1,3-butandiolo purificato da una miscela di dioli
WO2023201205A2 (en) * 2022-04-11 2023-10-19 Genomatica, Inc. Neutral taste 1,3-butylene glycol products and compositions thereof
WO2023201208A1 (en) * 2022-04-11 2023-10-19 Genomatica, Inc. 1,3-butylene glycol compositions and methods of use

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0231684A (ja) * 1988-04-27 1990-02-01 Daicel Chem Ind Ltd 光学活性１，３―ブタンジオールの製造方法
JPH03228686A (ja) * 1990-02-02 1991-10-09 Daicel Chem Ind Ltd 光学活性１，３―ブタンジオールの製造方法
JP2009525760A (ja) * 2006-02-10 2009-07-16 デユポン・テイト・アンド・ライル・バイオ・プロダクツ・カンパニー・エルエルシー 再生ベースの生分解性１，３−プロパンジオールを含む生分解性組成物
CN101899495A (zh) * 2009-06-04 2010-12-01 江南大学 一株不对称性还原4-羟基-2-丁酮为光学纯(r)-1,3-丁二醇酵母菌株的选育
WO2011052718A1 (ja) * 2009-10-30 2011-05-05 ダイセル化学工業株式会社 １，３－ブタンジオール生産機能を付与された遺伝子組換え微生物及びその利用
CN102154133A (zh) * 2011-01-27 2011-08-17 浙江工业大学 不对称还原制备(r)-1,3-丁二醇的方法及菌株
JP2012525158A (ja) * 2009-04-30 2012-10-22 ゲノマチカ， インク． １，３−ブタンジオールの産生のための生物
JP2013513384A (ja) * 2009-12-10 2013-04-22 ジェノマティカ・インコーポレイテッド 合成ガスまたは他のガス状の炭素源およびメタノールを１，３−ブタンジオールへ変換するための方法および生物
CN104651243A (zh) * 2015-02-03 2015-05-27 温州大学 膜醭毕赤酵母及其在手性合成(r)-1,3-丁二醇中的应用

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3369707B2 (ja) 1994-03-17 2003-01-20 ダイセル化学工業株式会社 １，３−ブチレングリコ−ルの精製方法
WO2000007969A1 (fr) 1998-08-07 2000-02-17 Daicel Chemical Industries, Ltd. 1,3-butylene-glycol tres pur et son procede de production
JP4630486B2 (ja) * 2001-05-28 2011-02-09 ダイセル化学工業株式会社 新規な（ｒ）−２，３−ブタンジオール脱水素酵素、その製造方法、及びこれを利用した光学活性アルコールの製造方法
EP2239334A1 (en) * 2003-05-06 2010-10-13 E. I. du Pont de Nemours and Company Purification of biologically-produced 1,3-propanediol
US8445733B1 (en) 2011-07-26 2013-05-21 Oxea Bishop Llc 1,3 butylene glycol with reduced odor
GB201206192D0 (en) 2012-04-05 2012-05-23 Tdeltas Ltd Ketone bodies and ketone body esters and for maintaining or improving muscle power output
EP2857377B1 (en) * 2012-06-05 2019-05-08 Mitsubishi Chemical Corporation Production method for 1, 4-butanediol
US20140275465A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Genomatica, Inc. Process and systems for obtaining 1,4-butanediol from fermentation broths
BR112015021885B1 (pt) * 2013-03-15 2021-08-17 Genomatica, Inc Processo para purificação de 1,4-butanodiol (1,4-bdo)
ES2718679T3 (es) * 2013-04-12 2019-07-03 Toray Industries Procedimiento de producción de 1,4-butanodiol
BR112015032601B1 (pt) * 2013-06-28 2020-06-30 Lonza Ltd composição conservante, método para prevenção ou inibição de crescimento microbiano em um produto e produto conservado

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0231684A (ja) * 1988-04-27 1990-02-01 Daicel Chem Ind Ltd 光学活性１，３―ブタンジオールの製造方法
JPH03228686A (ja) * 1990-02-02 1991-10-09 Daicel Chem Ind Ltd 光学活性１，３―ブタンジオールの製造方法
JP2009525760A (ja) * 2006-02-10 2009-07-16 デユポン・テイト・アンド・ライル・バイオ・プロダクツ・カンパニー・エルエルシー 再生ベースの生分解性１，３−プロパンジオールを含む生分解性組成物
JP2012525158A (ja) * 2009-04-30 2012-10-22 ゲノマチカ， インク． １，３−ブタンジオールの産生のための生物
CN101899495A (zh) * 2009-06-04 2010-12-01 江南大学 一株不对称性还原4-羟基-2-丁酮为光学纯(r)-1,3-丁二醇酵母菌株的选育
WO2011052718A1 (ja) * 2009-10-30 2011-05-05 ダイセル化学工業株式会社 １，３－ブタンジオール生産機能を付与された遺伝子組換え微生物及びその利用
JP2013513384A (ja) * 2009-12-10 2013-04-22 ジェノマティカ・インコーポレイテッド 合成ガスまたは他のガス状の炭素源およびメタノールを１，３−ブタンジオールへ変換するための方法および生物
CN102154133A (zh) * 2011-01-27 2011-08-17 浙江工业大学 不对称还原制备(r)-1,3-丁二醇的方法及菌株
CN104651243A (zh) * 2015-02-03 2015-05-27 温州大学 膜醭毕赤酵母及其在手性合成(r)-1,3-丁二醇中的应用

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022177654A (ja) * 2021-05-18 2022-12-01 Ｋｈネオケム株式会社 製品１，３－ブチレングリコール
KR20230021153A (ko) * 2021-05-18 2023-02-13 케이에이치 네오켐 가부시키가이샤 제품 1,3-부틸렌글리콜
JP7079874B1 (ja) 2021-05-18 2022-06-02 Ｋｈネオケム株式会社 製品１，３－ブチレングリコール
KR102550111B1 (ko) 2021-05-18 2023-06-29 케이에이치 네오켐 가부시키가이샤 제품 1,3-부틸렌글리콜
US11952329B2 (en) 2021-06-04 2024-04-09 Kh Neochem Co., Ltd. Product 1,3-butylene glycol
JP7086254B1 (ja) 2021-06-04 2022-06-17 Ｋｈネオケム株式会社 製品１，３－ブチレングリコール
WO2022255436A1 (ja) * 2021-06-04 2022-12-08 Ｋｈネオケム株式会社 製品１，３－ブチレングリコール
JP2022186191A (ja) * 2021-06-04 2022-12-15 Ｋｈネオケム株式会社 製品１，３－ブチレングリコール
JPWO2023033099A1 (ja) * 2021-09-02 2023-03-09
JP7335461B2 (ja) 2021-09-02 2023-08-29 Ｋｈネオケム株式会社 製品１，３－ブチレングリコールの製造方法
KR20240054284A (ko) 2021-09-02 2024-04-25 케이에이치 네오켐 가부시키가이샤 제품 1,3-부틸렌 글리콜의 제조 방법
JP7408005B1 (ja) 2021-10-06 2024-01-04 Ｋｈネオケム株式会社 高純度１，３－ブチレングリコールの製造方法
WO2023228448A1 (ja) * 2022-05-23 2023-11-30 Ｋｈネオケム株式会社 製品１，３－ブチレングリコール

Also Published As

Publication number Publication date
EP3600587A1 (en) 2020-02-05
JP2022173383A (ja) 2022-11-18
US20210101855A1 (en) 2021-04-08
CN116271918A (zh) 2023-06-23
CN110831680B (zh) 2023-04-07
CN110831680A (zh) 2020-02-21
WO2018183628A1 (en) 2018-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2020512351A (ja) 発酵ブロスから１，３−ブタンジオールを取得するためのプロセスおよびシステム
EP2970068B1 (en) Process and systems for obtaining 1,4-butanediol from fermentation broths
JP6609132B2 (ja) 抗酸化性化合物及びそれを含有する組成物の製造方法、並びに、それに用いられる新規微生物
JP6549611B2 (ja) 匂いの品質が安定した２−置換４−ヒドロキシ−４−メチルテトラヒドロピランの製造
Ruiz-Rodríguez et al. Supercritical CO2 extraction applied toward the production of a functional beverage from wine
US20170334820A1 (en) Use of 3,3'-dimethoxy-4,4'-dihydroxystilbenes as a flavoring substance
Trapp et al. Submerged cultivation of Pleurotus sapidus with molasses: aroma dilution analyses by means of solid phase microextraction and stir bar sorptive extraction
Rettberg et al. Bugging hop analysis-on the isomerization and oxidation of terpene alcohols during steam distillation
AU2015243402B2 (en) Process for the isolation of 1,2,5,6-hexanetetrol from sorbitol hydrogenolysis reaction mixtures using simulated moving bed chromotography
CN111187166B (zh) 具有陈皮香气的化合物及其制备方法和日用香精
JP6880246B2 (ja) 多価アルコールの脱色および脱臭方法
Shinkaruk et al. Identification of Dialkylpyrazines off-flavors in oak wood
Pihlsgård et al. Volatile compounds in the production of liquid beet sugar
WO2023201208A1 (en) 1,3-butylene glycol compositions and methods of use
KR102558875B1 (ko) 제품 1,3-부틸렌 글리콜
WO2023201205A2 (en) Neutral taste 1,3-butylene glycol products and compositions thereof
WO2023201211A2 (en) Neutral odor 1,3-butylene glycol compositions and methods of use thereof
JP5557045B2 (ja) イソプレノイド化合物、その製造方法、及び抗酸化剤
Khouja Volatile Constituents of Honey “Comparative Study”
Fariña et al. Solid Phase Microextraction for the Characterization of Food Aroma and Particular Sensory Defects
Giaccio Precursors to the potent odorant wine lactone.
WO2016016789A1 (en) Aromatic compositions and methods for their production

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210326

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211014

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211029

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20220527

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220927

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20220927

C11 Written invitation by the commissioner to file amendments

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C11

Effective date: 20221007

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20221026

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20221027

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20221216

C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211

Effective date: 20221220

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20240521